Знаем, че от 90-те години на миналия век WDM технологията за мултиплексиране по дължина на вълната се използва за стотици или дори хиляди километри връзки с оптични влакна на дълги разстояния. За повечето страни оптичната инфраструктура е най-скъпият им актив, докато цената на трансивър компонентите е сравнително ниска.
Въпреки това, с експлозивното нарастване на скоростите на предаване на данни в мрежи като 5G, WDM технологията също става все по-важна при връзки на къси разстояния, които се разполагат в много по-големи обеми и следователно оказват влияние върху цената на компонентите на трансивъра. и размерът също са по-чувствителни.
Понастоящем тези мрежи все още разчитат на хиляди едномодови оптични влакна за паралелно предаване през канали за мултиплексиране с пространствено разделяне и скоростта на данни на всеки канал е сравнително ниска, най-много само няколкостотин Gbit/s (800G). T-ниво е възможно Има малко приложения.
Но в обозримо бъдеще концепцията за обикновено паралелизиране на пространството скоро ще достигне границата на своята скалируемост и трябва да бъде допълнена от спектрално паралелизиране на потока от данни във всяко влакно, за да поддържа по-нататъшно увеличаване на скоростите на данни. Това може да отвори изцяло ново пространство за приложения за технология за мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната, където максималната мащабируемост на броя на каналите и скоростта на предаване на данни е от решаващо значение.
В този контекст,оптичен честотен гребен генератор (FCG)играе ключова роля като компактен, фиксиран източник на светлина с много дължини на вълната, който може да достави голям брой добре дефинирани оптични носители. В допълнение, особено важно предимство на оптичните честотни гребени е, че линиите на гребена са по своята същност еднакво отдалечени по честота, като по този начин се облекчават изискванията за междуканални предпазни ленти и се избягва необходимостта от традиционни схеми, използващи DFB лазерни решетки. Честотен контрол на една линия.
Важно е да се отбележи, че тези предимства се отнасят не само за WDM предавателя, но и за неговия приемник, където масив от дискретни локални осцилатори (LO) може да бъде заменен с един гребен генератор. Цифровата обработка на сигнала на мултиплексирани канали с разделяне на дължината на вълната може да бъде допълнително улеснена с помощта на LO гребен генератор, като по този начин се намалява сложността на приемника и се подобрява границата на фазовия шум.
В допълнение, използването на LO гребенови сигнали с функция за фазово заключване за паралелно кохерентно приемане може дори да реконструира формата на вълната във времевата област на целия мултиплексиран сигнал с разделяне на дължината на вълната, като по този начин компенсира щетите, причинени от оптичната нелинейност на предавателното влакно. В допълнение към тези концептуални предимства, базирани на гребенчатото сигнализиране, по-малкият размер и рентабилното масово производство също са ключови за бъдещите приемо-предаватели с мултиплексиране по дължина на вълната.
Следователно, сред различните концепции за генериране на гребенови сигнали, устройствата с мащаб на чип са от особен интерес. Когато се комбинират с високо мащабируеми фотонни интегрални схеми за модулиране, мултиплексиране, маршрутизиране и приемане на сигнали за данни, такива устройства могат да се превърнат в ключ към компактни, ефективни трансивъри за мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната, които могат да работят при ниска цена. Ефективно е да се произвеждат в големи количества , а капацитетът на предаване на всяко оптично влакно може да достигне десетки Tbit/s.
Фигурата по-долу изобразява схематичната диаграма на мултиплексиращ предавател с разделяне на дължината на вълната, използващ оптичен честотен гребен FCG като източник на светлина с много дължини на вълните. Комбинираният FCG сигнал първо се разделя в демултиплексора (DEMUX) и след това влиза в електрооптичния модулатор EOM. Чрез, за да се получи най-добрата спектрална ефективност (SE), сигналът се подлага на усъвършенствана QAM квадратурна амплитудна модулация.
На изхода на предавателя всеки канал се рекомбинира в мултиплексор (MUX) и мултиплексираният сигнал с разделяне на дължината на вълната се предава през едномодово оптично влакно. В приемащия край приемникът с мултиплексиране по дължина на вълната (WDM Rx) използва LO локалния осцилатор на втория FCG, за да извърши кохерентно откриване на множество дължини на вълната. Каналите на входния мултиплексиран сигнал с разделяне по дължина на вълната се разделят от демултиплексор и след това се подават в кохерентната приемна решетка (Coh. Rx). Сред тях честотата на демултиплексиране на локалния осцилатор LO се използва като фазова референтна стойност на всеки кохерентен приемник. Ефективността на такава мултиплексна връзка с разделяне на дължината на вълната очевидно зависи силно от основния генератор на сигнал на гребен, по-специално от ширината на светлината и оптичната мощност на всяка линия на гребен.
Разбира се, технологията за оптичен честотен гребен е все още в етап на разработка и нейните сценарии за приложение и пазарен размер са относително малки. Ако може да преодолее технически затруднения, да намали разходите и да подобри надеждността, ще бъде възможно да се постигнат широкомащабни приложения в оптичното предаване.
Здравейте, скъпи приятели, ако някой изисква приложението за DWDM решения, моля, не се колебайте да се свържете с мен. Ние ще ви помогнем да проектирате и оцените цената.
#DWDM #OTN #ROADM #optictransmission #backbonenetwork #WSS
