Com sabem, des de la dècada de 1990, la tecnologia WDM WDM s'utilitza per a enllaços de fibra òptica de llarg recorregut de centenars o fins i tot de milers de quilòmetres. Per a la majoria de regions del país, la infraestructura de fibra és el seu actiu més car, mentre que el cost dels components del transceptor és relativament baix.
Tanmateix, amb l'explosió de les taxes de dades en xarxes com 5G, la tecnologia WDM és cada cop més important també en els enllaços de curta distància, que es despleguen en volums molt més grans i, per tant, són més sensibles al cost i la mida dels conjunts de transceptors.
Actualment, aquestes xarxes encara depenen de milers de fibres òptiques monomode transmeses en paral·lel a través de canals de multiplexació per divisió espacial, amb taxes de dades relativament baixes d'uns quants centenars de Gbit/s (800G) per canal, amb un nombre reduït de possibles. aplicacions a la classe T.
No obstant això, en un futur previsible, el concepte de paral·lelització espacial comuna arribarà aviat als límits de la seva escalabilitat i s'haurà de complementar amb la paral·lelització espectral dels fluxos de dades de cada fibra per tal de mantenir augments addicionals de les taxes de dades. Això pot obrir un espai d'aplicacions completament nou per a la tecnologia WDM, en la qual la màxima escalabilitat en termes de nombre de canals i velocitat de dades és crucial.
En aquest context,el generador de pinta de freqüència òptica (FCG)té un paper clau com a font de llum compacta, fixa i de diverses longituds d'ona que pot proporcionar un gran nombre de portadors òptics ben definits. A més, un avantatge particularment important de les pintes de freqüència òptica és que les línies de pinta són intrínsecament equidistants en freqüència, relaxant així el requisit de bandes de protecció entre canals i evitant el control de freqüència que es requeriria per a una única línia en un esquema convencional utilitzant una sèrie de làsers DFB.
És important tenir en compte que aquests avantatges s'apliquen no només als transmissors WDM, sinó també als seus receptors, on les matrius d'oscil·ladors locals discrets (LO) es poden substituir per un sol generador de pinta. L'ús de generadors LO comb facilita encara més el processament del senyal digital per als canals WDM, reduint així la complexitat del receptor i augmentant la tolerància al soroll de fase.
A més, l'ús de senyals LO comb amb bloqueig de fase per a una recepció coherent paral·lela fins i tot permet reconstruir la forma d'ona del domini temporal de tot el senyal WDM, compensant així els deterioraments causats per les no linealitats òptiques a la fibra de transmissió. A més d'aquests avantatges conceptuals de la transmissió de senyal basada en pinta, la mida més petita i la producció en massa rendible també són clau per als futurs transceptors WDM.
Per tant, entre els diferents conceptes de generador de senyal de pentina, els dispositius a escala de xip són d'especial interès. Quan es combinen amb circuits integrats fotònics altament escalables per a la modulació, multiplexació, encaminament i recepció del senyal de dades, aquests dispositius poden ser la clau per a transceptors WDM compactes i altament eficients que es poden fabricar en grans quantitats a baix cost, amb capacitats de transmissió de fins a desenes. de Tbit/s per fibra.
La figura següent mostra un esquema d'un transmissor WDM que utilitza una pinta de freqüència òptica FCG com a font de llum de diverses longituds d'ona. El senyal de pinta FCG es separa primer en un demultiplexor (DEMUX) i després entra a un modulador electro-òptic EOM. A través, el senyal es sotmet a una modulació d'amplitud en quadratura QAM avançada per obtenir una eficiència espectral òptima (SE).
A la sortida del transmissor, els canals es recombinen en un multiplexor (MUX) i els senyals WDM es transmeten a través de fibra monomode. A l'extrem receptor, el receptor de multiplexació de divisió de longitud d'ona (WDM Rx), utilitza l'oscil·lador local LO del 2n FCG per a la detecció coherent de longituds d'ona múltiples. Els canals dels senyals WDM d'entrada estan separats per un demultiplexor i alimentats a la matriu de receptors coherents (Coh. Rx). on 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'aquests enllaços WDM, òbviament, depèn en gran mesura del generador de senyal de pinta subjacent, en particular l'amplada de la línia òptica i la potència òptica per línia de pinta.
Per descomptat, la tecnologia del pentinat de freqüència òptica 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 tècnics, reduir costos i millorar la fiabilitat, llavors serà possible aconseguir aplicacions a nivell d'escala en la transmissió òptica.
Hora de publicació: 21-nov-2024