ოპტიკური სიხშირის სავარცხლები და ოპტიკური გადაცემა?

როგორც ვიცით, 1990-იანი წლებიდან WDM WDM ტექნოლოგია გამოიყენება ასობით ან თუნდაც ათასობით კილომეტრის შორ მანძილზე ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კავშირებისთვის. ქვეყნის უმეტეს რეგიონში ბოჭკოვანი ინფრასტრუქტურა მისი ყველაზე ძვირადღირებული აქტივია, ხოლო გადამცემის კომპონენტების ღირებულება შედარებით დაბალია.
თუმცა, მონაცემთა სიჩქარის აფეთქებასთან ერთად ისეთ ქსელებში, როგორიცაა 5G, WDM ტექნოლოგია სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება მოკლე მანძილის ბმულებშიც, რომლებიც განლაგებულია ბევრად უფრო დიდ მოცულობებში და, შესაბამისად, უფრო მგრძნობიარეა გადამცემის შეკრების ღირებულებისა და ზომის მიმართ.

ამჟამად, ეს ქსელები კვლავ ეყრდნობა ათასობით ერთრეჟიმიან ოპტიკურ ბოჭკოებს, რომლებიც გადაიცემა პარალელურად სივრცის გაყოფის მულტიპლექსირების არხებით, მონაცემთა შედარებით დაბალი სიჩქარით, მაქსიმუმ რამდენიმე ასეული გბიტ/წმ (800 გ) თითო არხზე, შესაძლო მცირე რაოდენობით. აპლიკაციები T- კლასში.

თუმცა, უახლოეს მომავალში, საერთო სივრცითი პარალელიზაციის კონცეფცია მალე მიაღწევს მისი მასშტაბურობის საზღვრებს და უნდა დაემატოს მონაცემთა ნაკადების სპექტრული პარალელიზებით თითოეულ ბოჭკოში, რათა შენარჩუნდეს მონაცემთა სიჩქარის შემდგომი ზრდა. ამან შეიძლება გახსნას სრულიად ახალი აპლიკაციის სივრცე WDM ტექნოლოგიისთვის, რომელშიც გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს მაქსიმალურ მასშტაბურობას არხების რაოდენობისა და მონაცემთა სიჩქარის თვალსაზრისით.

ამ კონტექსტში,ოპტიკური სიხშირის სავარცხლის გენერატორი (FCG)თამაშობს მთავარ როლს, როგორც კომპაქტური, ფიქსირებული, მრავალტალღოვანი სინათლის წყარო, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს კარგად განსაზღვრული ოპტიკური მატარებლების დიდი რაოდენობა. გარდა ამისა, ოპტიკური სიხშირის სავარცხლების განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი უპირატესობა არის ის, რომ სავარცხლის ხაზები სიხშირით არსებითად თანაბარი მანძილია, რაც ამშვიდებს არხთაშორის დამცავი ზოლების მოთხოვნილებას და თავიდან აიცილებს სიხშირის კონტროლს, რომელიც საჭირო იქნება ერთი ხაზისთვის ჩვეულებრივი სქემის გამოყენებით. DFB ლაზერების მასივი.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს უპირატესობები ეხება არა მხოლოდ WDM გადამცემებს, არამედ მათ მიმღებებსაც, სადაც დისკრეტული ლოკალური ოსცილატორის (LO) მასივები შეიძლება შეიცვალოს ერთი სავარცხელი გენერატორით. LO comb გენერატორების გამოყენება კიდევ უფრო აადვილებს ციფრული სიგნალის დამუშავებას WDM არხებისთვის, რითაც ამცირებს მიმღების სირთულეს და ზრდის ფაზის ხმაურის ტოლერანტობას.

გარდა ამისა, LO სავარცხლის სიგნალების გამოყენება ფაზური ჩაკეტვით პარალელური თანმიმდევრული მიღებისთვის შესაძლებელს ხდის მთლიანი WDM სიგნალის დროის დომენის ტალღის რეკონსტრუქციას, რითაც ანაზღაურდება გადამცემი ბოჭკოში ოპტიკური არაწრფივობით გამოწვეული დარღვევები. სავარცხელზე დაფუძნებული სიგნალის გადაცემის ამ კონცეპტუალური უპირატესობების გარდა, მცირე ზომის და ეკონომიური მასობრივი წარმოება ასევე მნიშვნელოვანია მომავალი WDM გადამცემებისთვის.
მაშასადამე, სავარცხლის სიგნალის გენერატორის სხვადასხვა კონცეფციებს შორის, განსაკუთრებული ინტერესია ჩიპის მასშტაბის მოწყობილობები. მონაცემთა სიგნალის მოდულაციის, მულტიპლექსირების, მარშრუტიზაციისა და მიმღების უაღრესად მასშტაბირებად ფოტონიკურ ინტეგრირებულ სქემებთან ერთად, ასეთ მოწყობილობებს შეიძლება ჰქონდეთ გასაღები კომპაქტური, მაღალეფექტური WDM გადამცემებისთვის, რომლებიც შეიძლება დამზადდეს დიდი რაოდენობით დაბალ ფასად, ათეულამდე გადაცემის სიმძლავრით. Tbit/s თითო ბოჭკოზე.

შემდეგი სურათი ასახავს WDM გადამცემის სქემას, რომელიც იყენებს ოპტიკური სიხშირის სავარცხელს FCG, როგორც მრავალტალღოვანი სინათლის წყაროს. FCG სავარცხელი სიგნალი ჯერ გამოყოფილია დემულტიპლექსერში (DEMUX) და შემდეგ შედის EOM ელექტრო-ოპტიკურ მოდულატორში. მეშვეობით, სიგნალი ექვემდებარება მოწინავე QAM კვადრატული ამპლიტუდის მოდულაციას ოპტიმალური სპექტრული ეფექტურობისთვის (SE).

გადამცემის გამოსვლისას არხები ხელახლა კომბინირებულია მულტიპლექსერში (MUX) და WDM სიგნალები გადაიცემა ერთი რეჟიმის ბოჭკოზე. მიმღებ ბოლოს, ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირების მიმღები (WDM Rx), იყენებს მე-2 FCG-ის ლოკალურ ოსცილატორს მრავალტალღოვანი სიგრძის თანმიმდევრული გამოვლენისთვის. შემავალი WDM სიგნალების არხები გამოყოფილია დემულტიპლექსერით და მიეწოდება თანმიმდევრული მიმღების მასივს (Coh. Rx). სადაც ლოკალური ოსცილატორის LO დემულტიპლექსირების სიხშირე გამოიყენება, როგორც ფაზის მითითება თითოეული თანმიმდევრული მიმღებისთვის. ასეთი WDM ბმულების შესრულება აშკარად დიდწილად დამოკიდებულია სავარცხლის სიგნალის გენერატორზე, კერძოდ, ოპტიკური ხაზის სიგანეზე და ოპტიკურ სიმძლავრეზე თითო სავარცხლის ხაზი.

რა თქმა უნდა, ოპტიკური სიხშირის სავარცხლის ტექნოლოგია ჯერ კიდევ განვითარების ეტაპზეა და მისი გამოყენების სცენარები და ბაზრის ზომა შედარებით მცირეა. თუ მას შეუძლია გადალახოს ტექნიკური შეფერხებები, შეამციროს ხარჯები და გააუმჯობესოს საიმედოობა, მაშინ შესაძლებელი იქნება მასშტაბური აპლიკაციების მიღწევა ოპტიკურ გადაცემაში.