Sabem que des de la dècada de 1990, la tecnologia de multiplexació de la divisió de longitud d’ona WDM s’ha utilitzat per a enllaços de fibra òptica de llarga distància que abasten centenars o fins i tot milers de quilòmetres. Per a la majoria de països i regions, la infraestructura de fibra òptica és el seu actiu més car, mentre que el cost dels components transceptoris és relativament baix.
No obstant això, amb el creixement explosiu de les taxes de transmissió de dades de xarxa com 5G, la tecnologia WDM ha esdevingut cada cop més important en enllaços de curta distància i el volum de desplegament d’enllaços curts és molt més gran, cosa que fa que el cost i la mida dels components transceptoris siguin més sensibles.
Actualment, aquestes xarxes encara confien en milers de fibres òptiques d’un sol mode per a la transmissió paral·lela a través de canals de multiplexació de la divisió espacial, i la velocitat de dades de cada canal és relativament baixa, com a màxim només uns centenars de Gbit/s (800g). El nivell T pot tenir aplicacions limitades.
Però, en el futur previsible, el concepte de paral·lelització espacial ordinària arribarà aviat al seu límit d’escalabilitat i s’ha de complementar amb paral·lelització d’espectre de fluxos de dades a cada fibra per mantenir més millores en les taxes de dades. Això pot obrir tot un nou espai d'aplicació per a la tecnologia de multiplexació de la divisió de longitud d'ona, on la màxima escalabilitat del nombre de canals i la velocitat de dades és crucial.
En aquest cas, el generador de combinació de freqüències (FCG), com a font de llum de longitud d’ona compacta i fixa, pot proporcionar un gran nombre de portadors òptics ben definits, jugant així un paper crucial. A més, un avantatge especialment important del pentinat de freqüència òptica és que les línies de pintes són essencialment equidistants en la freqüència, cosa que pot relaxar els requisits per a les bandes de protecció entre canals i evitar el control de freqüència necessari per a línies simples en esquemes tradicionals mitjançant matrius làser DFB.
Cal destacar que aquests avantatges no només s’apliquen al transmissor de multiplexació de divisió de longitud d’ona, sinó també al seu receptor, on la matriu discreta d’oscil·lador local (LO) es pot substituir per un sol generador de pinta. L’ús de generadors de LO Comb pot facilitar encara més el processament del senyal digital als canals de multiplexació de la divisió de longitud d’ona, reduint així la complexitat del receptor i millorant la tolerància al soroll de la fase.
A més, l’ús de senyals LO Comb amb funció bloquejada en fase per a la recepció coherent paral·lela pot fins i tot reconstruir la forma d’ona del domini de temps de tot el senyal de multiplexació de la divisió de longitud d’ona, compensant així el dany causat per la no linealitat òptica de la fibra de transmissió. A més dels avantatges conceptuals basats en la transmissió del senyal de pinta, la mida més petita i la producció a gran escala econòmica eficient són també factors clau per als transceptors multiplexius de la divisió de longitud d’ona futures.
Per tant, entre diversos conceptes del generador de senyal de pinta, els dispositius de nivell de xip són especialment destacats. Si es combina amb circuits integrats fotònics altament escalables per a la modulació del senyal de dades, la multiplexació, l’encaminament i la recepció, aquests dispositius poden esdevenir clau per als transceptors de múltiples divisions de longitud d’ona compactes i eficients que es poden fabricar en grans quantitats a baix cost, amb capacitat de transmissió de desenes de TBIT/s per fibra.
A la sortida de l'extrem d'enviament, cada canal es recombina a través d'un multiplexor (MUX) i el senyal de multiplexació de divisió de longitud d'ona es transmet mitjançant fibra d'un sol mode. A l'extrem receptor, el receptor de multiplexació de la divisió de longitud d'ona (WDM RX) utilitza l'oscil·lador LO local del segon FCG per a la detecció d'interferències de longitud d'ona multi. El canal del senyal de multiplexació de la divisió de longitud d’ona d’entrada està separat per un demultiplexer i després s’envia a una matriu de receptors coherent (Coh. Rx). Entre ells, la freqüència de demultiplexació de l'oscil·lador local LO s'utilitza com a referència de fase per a cada receptor coherent. El rendiment d’aquest enllaç de multiplexació de divisió de longitud d’ona depèn, òbviament, en gran mesura del generador bàsic de senyal de pinta, especialment de l’amplada de la llum i de la potència òptica de cada línia de pinta.
Per descomptat, la tecnologia de combinació de freqüències òptiques encara es troba en fase de desenvolupament i els seus escenaris d'aplicació i la mida del mercat són relativament petits. Si pot superar els colls d’ampolla tecnològics, reduir els costos i millorar la fiabilitat, pot aconseguir aplicacions a nivell d’escala en transmissió òptica.
Posada Posada: 19-19-2024