Žinome, kad nuo 1990-ųjų WDM bangos ilgio dalijimosi multipleksavimo technologija buvo naudojama ilgo nuotolio šviesolaidiniams ryšiams, besitęsiantiems šimtus ar net tūkstančius kilometrų. Daugumoje šalių ir regionų šviesolaidinė infrastruktūra yra brangiausias turtas, o siųstuvų-imtuvų komponentų kaina yra gana maža.
Tačiau sparčiai augant tinklo duomenų perdavimo spartai, tokiai kaip 5G, WDM technologija tapo vis svarbesnė trumpųjų nuotolių jungtyse, o trumpųjų jungčių diegimo apimtis yra daug didesnė, todėl siųstuvų-imtuvų komponentų kaina ir dydis yra jautresni.
Šiuo metu šie tinklai vis dar naudoja tūkstančius vienmodžių optinių skaidulų lygiagrečiam perdavimui erdvinio dalijimo multipleksavimo kanalais, o kiekvieno kanalo duomenų perdavimo sparta yra gana maža, daugiausia tik keli šimtai Gbit/s (800 G). T lygio pritaikymas gali būti ribotas.
Tačiau artimiausioje ateityje įprasto erdvinio lygiagretinimo koncepcija netrukus pasieks savo mastelio keitimo ribą ir, siekiant toliau didinti duomenų perdavimo spartą, ją reikės papildyti duomenų srautų spektro lygiagretumu kiekviename šviesolaidyje. Tai gali atverti visiškai naują bangos ilgio dalijimosi multipleksavimo technologijos taikymo sritį, kur labai svarbus maksimalus kanalų skaičiaus ir duomenų perdavimo spartos mastelio keitimas.
Šiuo atveju dažnio šukų generatorius (FCG), kaip kompaktiškas ir fiksuotas daugiabangės šviesos šaltinis, gali tiekti daug tiksliai apibrėžtų optinių nešėjų, todėl atlieka labai svarbų vaidmenį. Be to, ypač svarbus optinio dažnio šukų privalumas yra tas, kad šukų linijos iš esmės yra vienodo dažnio atstumo, o tai gali sušvelninti tarpkanalinių apsauginių juostų reikalavimus ir išvengti dažnio valdymo, reikalingo atskiroms linijoms tradicinėse schemose, kuriose naudojami DFB lazerių matricos.
Reikėtų pažymėti, kad šie privalumai taikomi ne tik bangos ilgio dalijimo multipleksavimo siųstuvui, bet ir jo imtuvui, kur diskrečiųjų vietinių osciliatorių (LO) matricą galima pakeisti vienu šukų generatoriumi. LO šukų generatorių naudojimas gali dar labiau palengvinti skaitmeninio signalo apdorojimą bangos ilgio dalijimo multipleksavimo kanaluose, taip sumažinant imtuvo sudėtingumą ir pagerinant fazinio triukšmo toleranciją.
Be to, naudojant LO šukų signalus su fazės fiksavimo funkcija lygiagrečiam koherentiniam priėmimui, galima netgi atkurti viso bangos ilgio dalijimo multipleksavimo signalo laiko srities bangos formą, taip kompensuojant žalą, kurią sukelia perdavimo pluošto optinis netiesiškumas. Be konceptualių pranašumų, pagrįstų šukų signalo perdavimu, mažesnis dydis ir ekonomiškai efektyvi didelio masto gamyba taip pat yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys būsimus bangos ilgio dalijimo multipleksavimo siųstuvus-imtuvus.
Todėl tarp įvairių šukų signalų generatorių koncepcijų ypač verti dėmesio lustų lygio įrenginiai. Kartu su labai keičiamo mastelio fotoninėmis integrinėmis grandinėmis duomenų signalo moduliavimui, multipleksavimui, maršrutizavimui ir priėmimui tokie įrenginiai gali tapti pagrindiniais kompaktiškų ir efektyvių bangos ilgio dalijimo multipleksavimo siųstuvų-imtuvų, kuriuos galima gaminti dideliais kiekiais mažomis sąnaudomis, perdavimo pajėgumu siekiant dešimtis Tbit/s vienam pluoštui, kūrimu.
Siunčiančiojo galo išvestyje kiekvienas kanalas yra rekombinuojamas per multiplekserį (MUX), o bangos ilgio dalijimo multipleksavimo signalas perduodamas per vienmodžio šviesolaidį. Priėmimo gale bangos ilgio dalijimo multipleksavimo imtuvas (WDM Rx) naudoja antrojo FCG LO vietinį osciliatorių daugiabangių trukdžių aptikimui. Įvesties bangos ilgio dalijimo multipleksavimo signalo kanalas yra atskiriamas demultiplekseriu ir tada siunčiamas į koherentinę imtuvo matricą (Coh. Rx). Tarp jų vietinio osciliatoriaus LO demultipleksavimo dažnis naudojamas kaip kiekvieno koherentinio imtuvo fazės atskaitos dažnis. Šios bangos ilgio dalijimo multipleksavimo jungties veikimas akivaizdžiai labai priklauso nuo pagrindinio šukų signalo generatoriaus, ypač nuo šviesos pločio ir kiekvienos šukų linijos optinės galios.
Žinoma, optinio dažnio šukų technologija vis dar yra kūrimo stadijoje, o jos taikymo scenarijai ir rinkos dydis yra gana maži. Jei pavyks įveikti technologines kliūtis, sumažinti sąnaudas ir pagerinti patikimumą, ji gali pasiekti didelio masto taikymus optinio perdavimo srityje.
Įrašo laikas: 2024 m. gruodžio 19 d.