Vieme, že od 90. rokov 20. storočia sa technológia WDM vlnového multiplexovania používa pre stovky alebo dokonca tisíce kilometrov diaľkových optických vlákien. Pre väčšinu krajín je infraštruktúra optických vlákien ich najdrahším aktívom, zatiaľ čo náklady na komponenty transceivera sú relatívne nízke.
S prudkým rastom rýchlostí prenosu dát v sieťach, ako je 5G, sa však technológia WDM stáva čoraz dôležitejšou aj pri spojeniach na krátke vzdialenosti, ktoré sa nasadzujú v oveľa väčších objemoch, a preto majú vplyv na cenu komponentov vysielača a prijímača. a veľkosť sú tiež citlivejšie.
V súčasnosti sa tieto siete stále spoliehajú na tisíce jednovidových optických vlákien na paralelný prenos prostredníctvom kanálov priestorového delenia multiplexovania a rýchlosť prenosu dát každého kanála je relatívne nízka, maximálne len niekoľko stoviek Gbit/s (800 G). Úroveň T je možná Existuje niekoľko aplikácií.
V dohľadnej budúcnosti však koncept bežnej paralelizácie priestoru čoskoro dosiahne hranicu svojej škálovateľnosti a musí byť doplnený o spektrálnu paralelizáciu dátového toku v každom vlákne, aby sa udržal ďalší nárast rýchlosti prenosu dát. To môže otvoriť úplne nový aplikačný priestor pre technológiu multiplexovania s delením vlnových dĺžok, kde je rozhodujúca maximálna škálovateľnosť počtu kanálov a dátovej rýchlosti.
V tomto kontexte,hrebeňový generátor s optickou frekvenciou (FCG)hrá kľúčovú úlohu ako kompaktný, fixný viacvlnový svetelný zdroj, ktorý dokáže poskytnúť veľké množstvo dobre definovaných optických nosičov. Okrem toho je obzvlášť dôležitou výhodou hrebeňov s optickou frekvenciou to, že hrebeňové línie sú vo svojej podstate rovnako frekvenčne vzdialené, čím sa zmierňujú požiadavky na medzikanálové ochranné pásma a vyhýba sa potrebe tradičných schém využívajúcich laserové polia DFB. Ovládanie frekvencie na jednej linke.
Je dôležité poznamenať, že tieto výhody platia nielen pre vysielač WDM, ale aj pre jeho prijímač, kde pole diskrétnych lokálnych oscilátorov (LO) môže byť nahradené jediným hrebeňovým generátorom. Digitálne spracovanie signálu multiplexovaných kanálov s delením podľa vlnovej dĺžky môže byť ďalej uľahčené použitím LO hrebeňového generátora, čím sa zníži zložitosť prijímača a zlepší sa hranica fázového šumu.
Okrem toho, použitie LO hrebeňových signálov s funkciou fázového uzamknutia pre paralelný koherentný príjem môže dokonca rekonštruovať tvar vlny v časovej doméne celého multiplexovaného signálu deleného vlnovou dĺžkou, čím sa kompenzuje poškodenie spôsobené optickou nelinearitou prenosového vlákna. Okrem týchto koncepčných výhod založených na hrebeňovej signalizácii sú pre budúce transceivery s multiplexovaním s delením vlnovej dĺžky kľúčové aj menšie rozmery a nákladovo efektívna hromadná výroba.
Preto sú medzi rôznymi koncepciami generátorov hrebeňových signálov obzvlášť zaujímavé zariadenia s čipovou stupnicou. V kombinácii s vysoko škálovateľnými fotonickými integrovanými obvodmi na moduláciu, multiplexovanie, smerovanie a príjem dátového signálu by sa takéto zariadenia mohli stať kľúčom ku kompaktným, efektívnym vysielačom/prijímačom s delením vlnovej dĺžky, ktoré môžu pracovať pri nízkych nákladoch. Výroba vo veľkých množstvách je nákladovo efektívna. a prenosová kapacita každého optického vlákna môže dosiahnuť desiatky Tbit/s.
Obrázok nižšie zobrazuje schematický diagram multiplexného vysielača s delením vlnových dĺžok, ktorý používa hrebeň s optickou frekvenciou FCG ako zdroj svetla s viacerými vlnovými dĺžkami. Hrebeňový signál FCG je najprv oddelený v demultiplexore (DEMUX) a potom vstupuje do elektrooptického modulátora EOM. Aby sa dosiahla najlepšia spektrálna účinnosť (SE), signál je podrobený pokročilej kvadratúrnej amplitúdovej modulácii QAM.
Na výstupe vysielača je každý kanál rekombinovaný v multiplexeri (MUX) a multiplexovaný signál s delením vlnovej dĺžky sa prenáša cez jednovidové optické vlákno. Na prijímacom konci prijímač multiplexovania s delením vlnovej dĺžky (WDM Rx) používa lokálny oscilátor LO druhého FCG na vykonávanie koherentnej detekcie viacerých vlnových dĺžok. Kanály vstupného multiplexovaného signálu s delením vlnovej dĺžky sú oddelené demultiplexorom a potom privádzané do poľa koherentných prijímačov (Coh. Rx). Spomedzi nich sa ako fázová referencia každého koherentného prijímača používa frekvencia demultiplexovania lokálneho oscilátora LO. Výkon takéhoto multiplexného spojenia s delením vlnovej dĺžky samozrejme silne závisí od základného generátora hrebeňového signálu, konkrétne od šírky svetla a optickej sily každého hrebeňového radu.
Samozrejme, technológia optického frekvenčného hrebeňa je stále vo fáze vývoja a jej aplikačné scenáre a veľkosť trhu sú relatívne malé. Ak dokáže prekonať technické prekážky, znížiť náklady a zlepšiť spoľahlivosť, bude možné dosiahnuť rozsiahle aplikácie v optickom prenose.
Ahoj Vážení priatelia, ak niekto požaduje aplikáciu DWDM solutions, pls, neváhajte sa so mnou spojiť. Pomôžeme vám s návrhom a cenovou ponukou.
#DWDM #OTN #ROADM #optický prenos #backbonenetwork #WSS
