Com sabem, des de la dècada de 1990, la tecnologia WDM WDM s’ha utilitzat per a enllaços de fibra òptica de llarg recorregut de centenars o fins i tot 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 transceptoris és relativament baix.
Tanmateix, amb l’explosió de les taxes de dades en xarxes com 5G, la tecnologia WDM és cada cop més important en els enllaços de curta durada, que es despleguen en volums molt més grans i, per tant, són més sensibles al cost i la mida dels conjunts de transceptoris.
Actualment, aquestes xarxes encara es basen en milers de fibres òptiques d’un sol mode transmès en paral·lel a través de canals de múltiple de divisió espacial, amb taxes de dades relativament baixes d’alguns centenars de Gbit/s (800g) per canal, amb un nombre reduït d’aplicacions possibles a la classe T.
No obstant això, en el futur previsible, el concepte de paral·lelització espacial comuna arribarà aviat als límits de la seva escalabilitat i haurà de ser complementat per paral·lelització espectral dels fluxos de dades de cada fibra per tal de suportar més augments de les taxes de dades. Això pot obrir un espai d’aplicació completament nou per a la tecnologia WDM, en què la màxima escalabilitat en termes de nombre de canals i velocitat de dades és crucial.
En aquest context,El generador de combinació de freqüències òptiques (FCG)Té un paper clau com a font de llum compacta, fixa i de longitud d’ona que pot proporcionar un gran nombre de portadors òptics ben definits. A més, un avantatge especialment important de les pintes de freqüència òptica és que les línies de pintes són intrínsecament equidistants en freqüència, relaxant així el requisit de bandes de protecció inter-canal i evitant el control de freqüència que seria necessari per a una sola línia en un esquema convencional mitjançant una matriu de làsers de DFB.
És important tenir en compte que aquests avantatges s’apliquen no només als transmissors de WDM, sinó també als receptors, on les matrius discretes d’oscil·lador local (LO) es poden substituir per un sol generador de pinta. L’ús de generadors de 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 la fase.
A més, l’ús de senyals de combinat LO amb bloqueig de fase per a la recepció coherent paral·lela fins i tot permet reconstruir la forma d’ona del domini temporal de tot el senyal WDM, compensant així les deterioracions causades per no linealitats òptiques en la fibra de transmissió. A més d’aquests avantatges conceptuals de la transmissió de senyal basada en pintes, la mida menor i la producció massiva rendible també són claus per als futurs transceors de WDM.
Per tant, entre els diversos conceptes del generador de senyal de pinta, els dispositius a escala de xip són d’interès especial. 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 contenir la clau de 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 representa un esquema d’un transmissor de WDM mitjançant un combinat de freqüència òptica FCG com a font de llum de longitud d’ona multi-onada. El senyal de pinta FCG es separa primer en un demultiplexer (Demux) i després entra a un modulador electroòptic EOM. A través, el senyal està sotmès a una modulació avançada d’amplitud de quadratura QAM per a una eficiència espectral òptima (SE).
A la sortida del transmissor, els canals es recombinen en un multiplexor (MUX) i els senyals WDM es transmeten sobre fibra de mode únic. A l'extrem receptor, el receptor de multiplexació de la divisió de longitud d'ona (WDM RX), utilitza l'oscil·lador local LO del 2n FCG per a la detecció coherent de longitud multi -onada. Els canals dels senyals d’entrada WDM estan separats per un demultiplexer i s’alimenten a la matriu de receptors coherents (Coh. Rx). on s’utilitza la freqüència de desmultiplexació de l’oscil·lador local LO com a referència de fase per a cada receptor coherent. El rendiment d'aquests enllaços WDM depèn, òbviament, 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 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 tècnics, reduir els costos i millorar la fiabilitat, serà possible aconseguir aplicacions a nivell d’escala en transmissió òptica.
Posat Post: 21 de novembre de 2024