Zoals we weten, is WDM WDM-technologie sinds de jaren negentig gebruikt voor langeafstandsvezeldoptische links van honderden of zelfs duizenden kilometers. Voor de meeste regio's van het land is de glasvezelinfrastructuur het duurste actief, terwijl de kosten van zendontvangercomponenten relatief laag zijn.
Met de explosie van gegevenssnelheden in netwerken zoals 5G, wordt WDM-technologie echter ook steeds belangrijker in korteafstandslinks, die in veel grotere volumes worden geïmplementeerd en daarom gevoeliger zijn voor de kosten en grootte van transceiver-assemblages.
Momenteel zijn deze netwerken nog steeds afhankelijk van duizenden optische vezels met één modus die parallel worden verzonden via kanalen van ruimtedivisie multiplexing, met relatief lage gegevenssnelheden van maximaal enkele honderd Gbit/s (800 g) per kanaal, met een klein aantal mogelijke toepassingen in de T-Klasse.
In de nabije toekomst zal het concept van gemeenschappelijke ruimtelijke parallellisatie echter binnenkort de grenzen van de schaalbaarheid bereiken en zal het moeten worden aangevuld door spectrale parallellisatie van de gegevensstromen in elke vezel om verdere verhogingen van de gegevenssnelheden te ondersteunen. Dit kan een geheel nieuwe applicatieruimte openen voor WDM -technologie, waarin maximale schaalbaarheid in termen van het aantal kanalen en de gegevenssnelheid cruciaal is.
In deze context,De optische frequentiekamgenerator (FCG)speelt een sleutelrol als een compacte, vaste, multi-golflengte lichtbron die een groot aantal goed gedefinieerde optische dragers kan bieden. Bovendien is een bijzonder belangrijk voordeel van optische frequentiekammen dat de kammen-lijnen intrinsiek gelijkwaardig in frequentie zijn, waardoor de eis voor interkanaalgavebanden wordt ontspannen en de frequentiecontrole vermeden die nodig zou zijn voor een enkele lijn in een conventioneel schema met behulp van een reeks DFB-lasers.
Het is belangrijk op te merken dat deze voordelen niet alleen van toepassing zijn op WDM -zenders, maar ook op hun ontvangers, waar discrete lokale oscillator (LO) arrays kunnen worden vervangen door een enkele kamgenerator. Het gebruik van LO -kamgenerators vergemakkelijkt verder de digitale signaalverwerking voor WDM -kanalen, waardoor de complexiteit van de ontvanger wordt verminderd en de fasegerruistolerantie toeneemt.
Bovendien maakt het gebruik van LO-kam-signalen met fase-vergrendeling voor parallelle coherente receptie het zelfs mogelijk om de tijddomeingolfvorm van het gehele WDM-signaal te reconstrueren, waardoor stoornissen worden gecompenseerd die worden veroorzaakt door optische niet-lineariteiten in de transmissie-vezel. Naast deze conceptuele voordelen van op kam gebaseerde signaaloverdracht, zijn kleinere omvang en kosteneffectieve massaproductie ook de sleutel voor toekomstige WDM-transceivers.
Daarom zijn onder de verschillende Comb-signaalgeneratorconcepten chipschaalapparaten van bijzonder belang. In combinatie met zeer schaalbare fotonische geïntegreerde circuits voor gegevenssignaalmodulatie, multiplexing, routering en ontvangst, kunnen dergelijke apparaten de sleutel bevatten tot compacte, zeer efficiënte WDM -transceivers die in grote hoeveelheden tegen lage kosten kunnen worden gefabriceerd, met transmissiecapaciteiten van maximaal tientallen tbit/s per vezel.
De volgende figuur toont een schema van een WDM-zender met behulp van een optische frequentiekam FCG als een lichtbron met meerdere golflengte. Het FCG-kam-signaal wordt eerst gescheiden in een demultiplexer (Demux) en komt vervolgens in een EOM-elektro-optische modulator. Door middel van het signaal wordt onderworpen aan geavanceerde QAM -kwadratuuramplitudemodulatie voor optimale spectrale efficiëntie (SE).
Bij de uitgang van de zender worden de kanalen gerecombineerd in een multiplexer (MUX) en worden de WDM -signalen verzonden over enkele modusvezels. Aan de ontvangende kant gebruikt de wavellengte divisie multiplexing -ontvanger (WDM RX) de LO Local Oscillator van de 2e FCG voor coherente detectie van meerdere golflengte. De kanalen van de input WDM -signalen worden gescheiden door een demultiplexer en worden gevoerd naar de coherente ontvangerarray (Coh. RX). waarbij de demultiplexingfrequentie van de lokale oscillator LO wordt gebruikt als een fase -referentie voor elke coherente ontvanger. De prestaties van dergelijke WDM -links hangen uiteraard grotendeels af van de onderliggende kam -signaalgenerator, met name de optische lijnbreedte en het optische vermogen per kamlijn.
Natuurlijk bevindt de optische frequentiekamtechnologie zich nog steeds in de ontwikkelingsfase en zijn de toepassingsscenario's en de marktomvang relatief klein. Als het technische knelpunten kan overwinnen, de kosten kan verlagen en de betrouwbaarheid kan verbeteren, is het mogelijk om toepassingen op schaalniveau in optische transmissie te bereiken.
Posttijd: nov-21-2024