Γνωρίζουμε ότι από τη δεκαετία του 1990, η τεχνολογία πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος WDM έχει χρησιμοποιηθεί για εκατοντάδες ή και χιλιάδες χιλιόμετρα ζεύξεων οπτικών ινών μεγάλων αποστάσεων. Για τις περισσότερες χώρες, η υποδομή οπτικών ινών είναι το πιο ακριβό περιουσιακό τους στοιχείο, ενώ το κόστος των εξαρτημάτων του πομποδέκτη είναι σχετικά χαμηλό.
Ωστόσο, με την εκρηκτική αύξηση των ρυθμών μετάδοσης δεδομένων σε δίκτυα όπως το 5G, η τεχνολογία WDM γίνεται επίσης ολοένα και πιο σημαντική σε συνδέσεις μικρής απόστασης, οι οποίες αναπτύσσονται σε πολύ μεγαλύτερους όγκους και επομένως έχουν αντίκτυπο στο κόστος των εξαρτημάτων του πομποδέκτη. και το μέγεθος είναι επίσης πιο ευαίσθητα.
Επί του παρόντος, αυτά τα δίκτυα εξακολουθούν να βασίζονται σε χιλιάδες μονοτροπικές οπτικές ίνες για παράλληλη μετάδοση μέσω καναλιών πολυπλεξίας χωρικής διαίρεσης και ο ρυθμός δεδομένων κάθε καναλιού είναι σχετικά χαμηλός, μόνο μερικές εκατοντάδες Gbit/s (800G) το πολύ. Το επίπεδο T είναι δυνατό Υπάρχουν λίγες εφαρμογές.
Αλλά στο άμεσο μέλλον, η έννοια της συνηθισμένης παραλληλοποίησης χώρου θα φτάσει σύντομα στο όριο της επεκτασιμότητας της και πρέπει να συμπληρωθεί με φασματική παραλληλοποίηση της ροής δεδομένων σε κάθε ίνα για να διατηρήσει περαιτέρω αυξήσεις στους ρυθμούς δεδομένων. Αυτό μπορεί να ανοίξει έναν εντελώς νέο χώρο εφαρμογής για την τεχνολογία πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος, όπου η μέγιστη επεκτασιμότητα του αριθμού καναλιού και του ρυθμού δεδομένων είναι ζωτικής σημασίας.
Στο πλαίσιο αυτό,η γεννήτρια χτένα οπτικής συχνότητας (FCG)διαδραματίζει βασικό ρόλο ως συμπαγής, σταθερής πηγής φωτός πολλαπλών μηκών κύματος που μπορεί να παρέχει μεγάλο αριθμό καλά καθορισμένων οπτικών φορέων. Επιπλέον, ένα ιδιαίτερα σημαντικό πλεονέκτημα των χτενών οπτικής συχνότητας είναι ότι οι γραμμές χτενίσματος έχουν εγγενώς ίση απόσταση σε συχνότητα, χαλαρώνοντας έτσι τις απαιτήσεις για διακαναλικές ζώνες προστασίας και αποφεύγοντας την ανάγκη για παραδοσιακά σχήματα που χρησιμοποιούν συστοιχίες λέιζερ DFB. Έλεγχος συχνότητας σε μία μόνο γραμμή.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτά τα πλεονεκτήματα ισχύουν όχι μόνο για τον πομπό WDM, αλλά και για τον δέκτη του, όπου μια σειρά διακριτών τοπικών ταλαντωτών (LOs) μπορεί να αντικατασταθεί από μια γεννήτρια χτένας. Η ψηφιακή επεξεργασία σήματος πολυπλεξικών καναλιών διαίρεσης μήκους κύματος μπορεί να διευκολυνθεί περαιτέρω χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια LO comb, μειώνοντας έτσι την πολυπλοκότητα του δέκτη και βελτιώνοντας το περιθώριο θορύβου φάσης.
Επιπλέον, η χρήση σημάτων LO comb με λειτουργία κλειδώματος φάσης για παράλληλη συνεκτική λήψη μπορεί ακόμη και να ανακατασκευάσει την κυματομορφή του πεδίου χρόνου ολόκληρου του πολυπλεξικού σήματος διαίρεσης μήκους κύματος, αντισταθμίζοντας έτσι τη ζημιά που προκαλείται από την οπτική μη γραμμικότητα της ίνας μετάδοσης. Εκτός από αυτά τα εννοιολογικά πλεονεκτήματα που βασίζονται στη σηματοδότηση χτενίσματος, το μικρότερο μέγεθος και η οικονομικά αποδοτική μαζική παραγωγή είναι επίσης βασικά για τους μελλοντικούς πομποδέκτες πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος.
Επομένως, μεταξύ των διαφόρων ιδεών γεννήτριας σήματος χτενίσματος, οι συσκευές κλίμακας τσιπ παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Όταν συνδυάζονται με υψηλής κλιμάκωσης φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα για διαμόρφωση σήματος δεδομένων, πολυπλεξία, δρομολόγηση και λήψη, τέτοιες συσκευές θα μπορούσαν να γίνουν το κλειδί για συμπαγείς, αποτελεσματικούς πομποδέκτες πολυπλεξίας με διαίρεση μήκους κύματος που μπορούν να λειτουργήσουν σε χαμηλές τιμές. Είναι οικονομικά αποδοτική η κατασκευή σε μεγάλες ποσότητες , και η ικανότητα μετάδοσης κάθε οπτικής ίνας μπορεί να φτάσει δεκάδες Tbit/s.
Το παρακάτω σχήμα απεικονίζει το σχηματικό διάγραμμα ενός πομπού πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος που χρησιμοποιεί μια χτένα οπτικής συχνότητας FCG ως πηγή φωτός πολλαπλού μήκους κύματος. Το σήμα χτένας FCG διαχωρίζεται πρώτα στον αποπολυπλέκτη (DEMUX) και στη συνέχεια εισέρχεται στον ηλεκτρο-οπτικό διαμορφωτή EOM. Μέσω, προκειμένου να επιτευχθεί η καλύτερη φασματική απόδοση (SE), το σήμα υποβάλλεται σε προηγμένη διαμόρφωση πλάτους τετραγωνισμού QAM.
Στην έξοδο του πομπού, κάθε κανάλι ανασυνδυάζεται σε έναν πολυπλέκτη (MUX) και το πολυπλεξικό σήμα διαίρεσης μήκους κύματος μεταδίδεται μέσω μιας μονοτροπικής οπτικής ίνας. Στο άκρο λήψης, ο δέκτης πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος (WDM Rx) χρησιμοποιεί τον τοπικό ταλαντωτή LO του δεύτερου FCG για την εκτέλεση συνεκτικής ανίχνευσης πολλαπλών μηκών κύματος. Τα κανάλια του πολυπλεξικού σήματος διαίρεσης μήκους κύματος εισόδου διαχωρίζονται από έναν αποπολυπλέκτη και στη συνέχεια τροφοδοτούνται στη συνεκτική διάταξη δέκτη (Coh. Rx). Μεταξύ αυτών, η συχνότητα αποπολυπλεξίας του τοπικού ταλαντωτή LO χρησιμοποιείται ως αναφορά φάσης κάθε συνεκτικού δέκτη. Η απόδοση μιας τέτοιας ζεύξης πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος εξαρτάται προφανώς σε μεγάλο βαθμό από τη βασική γεννήτρια σήματος χτένας, συγκεκριμένα το πλάτος φωτός και την οπτική ισχύ κάθε γραμμής χτένας.
Φυσικά, η τεχνολογία χτένας οπτικών συχνοτήτων βρίσκεται ακόμα στο στάδιο ανάπτυξης και τα σενάρια εφαρμογής της και το μέγεθος της αγοράς είναι σχετικά μικρά. Εάν μπορέσει να ξεπεράσει τεχνικά σημεία συμφόρησης, να μειώσει το κόστος και να βελτιώσει την αξιοπιστία, θα είναι δυνατό να επιτευχθούν εφαρμογές μεγάλης κλίμακας στην οπτική μετάδοση.
Γεια σας Αγαπητοί φίλοι, εάν απαιτείται η εφαρμογή λύσεων DWDM, μη διστάσετε να συνδεθείτε μαζί μου. Θα σας βοηθήσουμε να σχεδιάσετε και να προσφέρετε το κόστος.
#DWDM #OTN #ROADM #optictransmission #backbonenetwork #WSS
