Ми знаємо, що з 1990-х років технологія мультиплексування за довжиною хвилі WDM використовується для сотень і навіть тисяч кілометрів міжміських оптоволоконних з’єднань. Для більшості країн волоконно-оптична інфраструктура є найдорожчим активом, тоді як вартість компонентів трансивера є відносно низькою.
Однак із стрімким зростанням швидкості передачі даних у таких мережах, як 5G, технологія WDM також стає все більш важливою для з’єднань на короткій відстані, які розгортаються у значно більших обсягах і, отже, впливають на вартість компонентів трансивера. і розмір також більш чутливі.
Наразі ці мережі все ще покладаються на тисячі одномодових оптичних волокон для паралельної передачі через канали мультиплексування з просторовим розділенням, а швидкість передачі даних у кожному каналі відносно низька, щонайбільше кілька сотень Гбіт/с (800G). T-level можливий Є кілька заявок.
Але в доступному для огляду майбутньому концепція звичайного розпаралелювання простору скоро досягне межі своєї масштабованості, і її необхідно доповнити спектральним розпаралелюванням потоку даних у кожному волокні, щоб підтримувати подальше збільшення швидкості передачі даних. Це може відкрити цілий новий простір для застосування технології мультиплексування за довжиною хвилі, де максимальна масштабованість кількості каналів і швидкості передачі даних має вирішальне значення.
В цьому контексті,генератор оптичної частоти (FCG)відіграє ключову роль як компактне, фіксоване багатохвильове джерело світла, яке може передавати велику кількість чітко визначених оптичних носіїв. Крім того, особливо важливою перевагою оптичних частотних гребінок є те, що лінії гребінки за своєю суттю є рівновіддаленими за частотою, таким чином пом’якшуючи вимоги до міжканальних захисних смуг і уникаючи потреби в традиційних схемах із використанням лазерних масивів DFB. Регулювання частоти по одній лінії.
Важливо відзначити, що ці переваги стосуються не тільки передавача WDM, але й його приймача, де масив дискретних гетеродинів (LO) можна замінити одним генератором гребінки. Цифрова обробка сигналу мультиплексованих каналів з поділом по довжині хвилі може бути додатково спрощена за допомогою гетеродинного гребінчастого генератора, тим самим зменшуючи складність приймача та покращуючи запас фазового шуму.
Крім того, використання гребінчастих сигналів гетеродина з функцією синхронізації фази для паралельного когерентного прийому може навіть реконструювати форму хвилі у часовій області всього мультиплексованого сигналу з поділом довжин хвиль, таким чином компенсуючи пошкодження, спричинені оптичною нелінійністю волокна передачі. На додаток до цих концептуальних переваг, заснованих на гребінчастій сигналізації, менший розмір і економічно ефективне масове виробництво також є ключовими для майбутніх приймачів-передавачів із мультиплексуванням за довжиною хвилі.
Тому серед різноманітних концепцій генератора гребінчастих сигналів особливий інтерес становлять пристрої з масштабуванням мікросхеми. У поєднанні з високомасштабованими фотонними інтегральними схемами для модуляції, мультиплексування, маршрутизації та прийому сигналу даних такі пристрої можуть стати ключем до компактних, ефективних мультиплексних трансиверів із розподілом по довжині хвилі, які можуть працювати при низьких витратах. , а пропускна здатність кожного оптичного волокна може досягати десятків Тбіт/с.
На малюнку нижче зображено принципову діаграму передавача з мультиплексуванням за довжиною хвилі, який використовує оптичну частотну гребінку FCG як багатохвильове джерело світла. Комбінований сигнал FCG спочатку розділяється в демультиплексорі (DEMUX), а потім надходить в електрооптичний модулятор EOM. Щоб отримати найкращу спектральну ефективність (SE), сигнал піддається вдосконаленій квадратурній амплітудній модуляції QAM.
На виході передавача кожен канал рекомбінується в мультиплексор (MUX), і мультиплексований сигнал з поділом по довжині хвилі передається через одномодове оптичне волокно. На приймальному кінці приймач мультиплексування за довжиною хвилі (WDM Rx) використовує гетеродин другого FCG для виконання багатохвильового когерентного виявлення. Канали вхідного мультиплексованого сигналу з розділенням по довжині хвилі розділяються демультиплексором, а потім подаються в когерентну решітку приймачів (Coh. Rx). Серед них частота демультиплексування гетеродина гетеродина використовується як опорна фаза кожного когерентного приймача. Продуктивність такого каналу мультиплексування за довжиною хвилі, очевидно, значною мірою залежить від основного генератора сигналу гребінки, зокрема від ширини світла та оптичної потужності кожної лінії гребінки.
Звичайно, технологія оптичної частотної гребінки все ще знаходиться на стадії розробки, а її сценарії застосування та розмір ринку відносно невеликі. Якщо він зможе подолати технічні вузькі місця, знизити витрати та підвищити надійність, стане можливим досягти широкомасштабного застосування оптичної передачі.
Привіт, дорогі друзі, якщо хтось потребує застосування рішень DWDM, будь ласка, зв’яжіться зі мною. Ми допоможемо вам розробити та розрахувати вартість.
#DWDM #OTN #ROADM #оптичнапередача #магістральнамережа #WSS
