Kaip žinome, nuo XX a. dešimtojo dešimtmečio WDM WDM technologija buvo naudojama ilgo nuotolio šviesolaidiniams ryšiams, kurių ilgis siekia šimtus ar net tūkstančius kilometrų. Daugumoje šalies regionų šviesolaidinė infrastruktūra yra brangiausias turtas, o siųstuvų-imtuvų komponentų kaina yra gana maža.
Tačiau sparčiai augant duomenų perdavimo spartai tokiuose tinkluose kaip 5G, WDM technologija tampa vis svarbesnė ir trumpųjų nuotolių jungtyse, kurios diegiamos daug didesniais kiekiais ir todėl yra jautresnės siųstuvų-imtuvų mazgų kainai ir dydžiui.
Šiuo metu šie tinklai vis dar remiasi tūkstančiais vienmodžių optinių skaidulų, perduodamų lygiagrečiai erdvinio tankinimo kanalais, esant santykinai mažam duomenų perdavimo greičiui – ne daugiau kaip keliems šimtams Gbit/s (800 G) vienam kanalui, o galimų pritaikymų T klasėje skaičius yra nedidelis.
Tačiau artimiausioje ateityje bendro erdvinio paralelizavimo koncepcija netrukus pasieks savo mastelio keitimo ribas ir, siekiant išlaikyti tolesnį duomenų perdavimo spartos didėjimą, ją reikės papildyti kiekvienos skaidulos duomenų srautų spektriniu paralelizavimu. Tai gali atverti visiškai naują WDM technologijos taikymo sritį, kurioje labai svarbus maksimalus mastelio keitimas kanalų skaičiaus ir duomenų perdavimo spartos atžvilgiu.
Šiame konteksteoptinio dažnio šukų generatorius (FCG)atlieka pagrindinį vaidmenį kaip kompaktiškas, fiksuotas, kelių bangos ilgių šviesos šaltinis, galintis tiekti daug tiksliai apibrėžtų optinių nešėjų. Be to, ypač svarbus optinių dažnių šukų privalumas yra tas, kad šukų linijos yra iš esmės vienodo dažnio atstumo, todėl sumažėja reikalavimas naudoti tarpkanalines apsaugines juostas ir išvengiama dažnio valdymo, kuris būtų reikalingas vienai linijai įprastoje schemoje, naudojant DFB lazerių masyvą.
Svarbu pažymėti, kad šie pranašumai taikomi ne tik WDM siųstuvams, bet ir jų imtuvams, kur diskrečiųjų vietinių osciliatorių (LO) matricas galima pakeisti vienu šukų generatoriumi. LO šukų generatorių naudojimas dar labiau palengvina skaitmeninį signalų apdorojimą WDM kanalams, taip sumažinant imtuvo sudėtingumą ir padidinant fazinio triukšmo toleranciją.
Be to, LO šukų signalų naudojimas su fazės fiksavimu lygiagrečiam koherentiniam priėmimui netgi leidžia rekonstruoti viso WDM signalo laiko srities bangos formą, taip kompensuojant optinio netiesiškumo perdavimo pluošte sukeltus sutrikimus. Be šių šukų pagrindu sukurto signalo perdavimo konceptualių privalumų, mažesnis dydis ir ekonomiška masinė gamyba taip pat yra labai svarbūs būsimiems WDM siųstuvams-imtuvams.
Todėl iš įvairių šukų signalų generatorių koncepcijų ypač įdomūs yra lustų dydžio įrenginiai. Kartu su labai keičiamo mastelio fotoninėmis integrinėmis grandinėmis duomenų signalo moduliavimui, multipleksavimui, maršrutizavimui ir priėmimui tokie įrenginiai gali būti raktas į kompaktiškus, labai efektyvius WDM siųstuvus-imtuvus, kuriuos galima pagaminti dideliais kiekiais mažomis sąnaudomis, o perdavimo pajėgumas siekia iki dešimčių Tbit/s vienam pluoštui.
Šiame paveikslėlyje pavaizduota WDM siųstuvo schema, kurioje kaip daugiabangės šviesos šaltinis naudojamas optinis dažnių šukas FCG. FCG šukų signalas pirmiausia atskiriamas demultiplekseryje (DEMUX), o tada patenka į EOM elektrooptinį moduliatorių. Per jį signalas yra veikiamas pažangios QAM kvadratūrinės amplitudės moduliacijos, siekiant optimalaus spektrinio efektyvumo (SE).
Siųstuvo išėjime kanalai rekombinuojami multipleksere (MUX), o WDM signalai perduodami vienmodžiu šviesolaidžiu. Priėmimo gale bangos ilgio dalijimo multipleksavimo imtuvas (WDM Rx) naudoja antrojo FCG LO vietinį osciliatorių daugiabangiam koherentiniam aptikimui. Įvesties WDM signalų kanalai yra atskiriami demultiplekseriu ir tiekiami į koherentinį imtuvų masyvą (Coh. Rx), kur vietinio osciliatoriaus LO demultipleksavimo dažnis naudojamas kaip kiekvieno koherentinio imtuvo fazės atskaitos taškas. Tokių WDM jungčių veikimas akivaizdžiai labai priklauso nuo pagrindinio šukų signalų generatoriaus, ypač nuo optinės linijos pločio ir optinės galios vienoje šukų linijoje.
Žinoma, optinio dažnio šukų technologija vis dar yra kūrimo stadijoje, o jos taikymo scenarijai ir rinkos dydis yra gana maži. Jei pavyks įveikti techninius kliūtis, sumažinti sąnaudas ir pagerinti patikimumą, bus galima pasiekti didelio masto optinio perdavimo taikymus.
Įrašo laikas: 2024 m. lapkričio 21 d.