Bildiğimiz gibi, 1990'lardan beri WDM WDM teknolojisi yüzlerce hatta binlerce kilometrelik uzun mesafeli fiber optik bağlantılar için kullanılıyor. Ülkenin çoğu bölgesi için fiber altyapısı en pahalı varlığıdır, alıcı-verici bileşenlerinin maliyeti ise nispeten düşüktür.
Ancak 5G gibi ağlarda veri hızlarının patlamasıyla birlikte, WDM teknolojisi, çok daha büyük hacimlerde konuşlandırılan ve dolayısıyla alıcı-verici düzeneklerinin maliyetine ve boyutuna daha duyarlı olan kısa mesafeli bağlantılarda da giderek daha önemli hale geliyor.
Şu anda bu ağlar, uzay bölmeli çoğullama kanalları üzerinden paralel olarak iletilen binlerce tek modlu optik fibere dayanmaktadır ve kanal başına en fazla birkaç yüz Gbit/s (800G) gibi nispeten düşük veri hızlarına sahiptir ve T sınıfında olası uygulama sayısı azdır.
Ancak, öngörülebilir gelecekte, ortak mekansal paralelleştirme kavramı yakında ölçeklenebilirliğinin sınırlarına ulaşacak ve veri oranlarındaki daha fazla artışı sürdürmek için her bir fiberdeki veri akışlarının spektral paralelleştirilmesiyle tamamlanması gerekecektir. Bu, kanal sayısı ve veri oranı açısından maksimum ölçeklenebilirliğin kritik olduğu WDM teknolojisi için tamamen yeni bir uygulama alanı açabilir.
Bu bağlamda,optik frekans tarak jeneratörü (FCG)çok sayıda iyi tanımlanmış optik taşıyıcı sağlayabilen kompakt, sabit, çok dalga boylu bir ışık kaynağı olarak önemli bir rol oynar. Ek olarak, optik frekans taraklarının özellikle önemli bir avantajı, tarak hatlarının frekans açısından içsel olarak eşit uzaklıkta olmasıdır, böylece kanallar arası koruma bantları gereksinimini hafifletir ve DFB lazer dizisi kullanan geleneksel bir şemada tek bir hat için gerekli olacak frekans kontrolünden kaçınır.
Bu avantajların yalnızca WDM vericileri için değil, aynı zamanda ayrık yerel osilatör (LO) dizilerinin tek bir tarak jeneratörü ile değiştirilebildiği alıcıları için de geçerli olduğunu belirtmek önemlidir. LO tarak jeneratörlerinin kullanımı, WDM kanalları için dijital sinyal işlemeyi daha da kolaylaştırır, böylece alıcı karmaşıklığını azaltır ve faz gürültüsü toleransını artırır.
Ek olarak, paralel tutarlı alım için faz kilitlemeli LO tarak sinyallerinin kullanımı, tüm WDM sinyalinin zaman alanı dalga formunun yeniden oluşturulmasını mümkün kılar ve böylece iletim fiberindeki optik doğrusal olmayanlıkların neden olduğu bozulmalar telafi edilir. Tarak tabanlı sinyal iletiminin bu kavramsal avantajlarına ek olarak, daha küçük boyut ve maliyet açısından uygun seri üretim de gelecekteki WDM alıcı-vericileri için önemlidir.
Bu nedenle, çeşitli tarak sinyal üreteci konseptleri arasında, çip ölçekli cihazlar özellikle ilgi çekicidir. Veri sinyali modülasyonu, çoklama, yönlendirme ve alım için yüksek ölçeklenebilir fotonik entegre devrelerle birleştirildiğinde, bu tür cihazlar, düşük maliyetle büyük miktarlarda üretilebilen ve fiber başına onlarca Tbit/s'ye kadar iletim kapasitesine sahip kompakt, yüksek verimli WDM alıcı-vericilerinin anahtarını elinde tutabilir.
Aşağıdaki şekil, çok dalga boylu ışık kaynağı olarak optik frekans tarağı FCG kullanan bir WDM vericisinin şemasını göstermektedir. FCG tarağı sinyali önce bir demultiplekserde (DEMUX) ayrılır ve ardından bir EOM elektro-optik modülatöre girer. Sinyal, optimum spektral verimlilik (SE) için gelişmiş QAM karesel genlik modülasyonuna tabi tutulur.
Verici çıkışında, kanallar bir multipleksörde (MUX) yeniden birleştirilir ve WDM sinyalleri tek modlu fiber üzerinden iletilir. Alıcı uçta, dalga boyu bölmeli multipleksleme alıcısı (WDM Rx), çok dalga boylu tutarlı algılama için 2. FCG'nin LO yerel osilatörünü kullanır. Giriş WDM sinyallerinin kanalları bir demultipleksör tarafından ayrılır ve tutarlı alıcı dizisine (Coh. Rx) beslenir. Burada yerel osilatör LO'nun demultipleksleme frekansı her tutarlı alıcı için bir faz referansı olarak kullanılır. Bu tür WDM bağlantılarının performansı açıkça büyük ölçüde altta yatan tarak sinyal üretecine, özellikle optik hat genişliğine ve tarak hattı başına optik güce bağlıdır.
Elbette, optik frekans tarak teknolojisi hala geliştirme aşamasındadır ve uygulama senaryoları ve pazar boyutu nispeten küçüktür. Teknik darboğazları aşabilir, maliyetleri düşürebilir ve güvenilirliği artırabilirse, optik iletimde ölçek düzeyinde uygulamalar elde etmek mümkün olacaktır.
Gönderi zamanı: 21-Kas-2024