Sappiamo che dagli anni '90, la tecnologia multiplexing della divisione di lunghezza d'onda WDM è stata utilizzata per collegamenti in fibra ottica a lunga distanza che abbracciano centinaia o addirittura migliaia di chilometri. Per la maggior parte dei paesi e delle regioni, l'infrastruttura in fibra ottica è la loro risorsa più costosa, mentre il costo dei componenti del ricetrasmettitore è relativamente basso.
Tuttavia, con la crescita esplosiva delle velocità di trasmissione dei dati di rete come 5G, la tecnologia WDM è diventata sempre più importante nei collegamenti a breve distanza e il volume di distribuzione di collegamenti brevi è molto più grande, rendendo più sensibili i costi e le dimensioni dei componenti del ricetrasmettitore.
Al momento, queste reti si basano ancora su migliaia di fibre ottiche a modalità singola per la trasmissione parallela attraverso canali multiplexing della divisione spaziale e la velocità dati di ciascun canale è relativamente bassa, al massimo solo poche centinaia di Gbit/s (800 g). Il livello T può avere applicazioni limitate.
Ma nel prossimo futuro, il concetto di normale parallelizzazione spaziale raggiungerà presto il suo limite di scalabilità e deve essere integrato dalla parallelizzazione dello spettro dei flussi di dati in ciascuna fibra per mantenere ulteriori miglioramenti nelle velocità dei dati. Ciò può aprire uno spazio di applicazione completamente nuovo per la tecnologia multiplexing della divisione di lunghezza d'onda, in cui la massima scalabilità del numero del canale e della velocità dei dati è cruciale.
In questo caso, il generatore di pettine di frequenza (FCG), come sorgente di luce multipla compatta e fissa, può fornire un gran numero di vettori ottici ben definiti, svolgendo così un ruolo cruciale. Inoltre, un vantaggio particolarmente importante del pettine di frequenza ottica è che le linee di pettine sono essenzialmente equidistanti in frequenza, il che può rilassare i requisiti per le bande di protezione tra canale ed evitare il controllo della frequenza richiesto per le singole linee nelle schemi tradizionali usando array di laser DFB.
Va notato che questi vantaggi non sono solo applicabili al trasmettitore del multiplexing della divisione di lunghezza d'onda, ma anche al suo ricevitore, in cui l'array di oscillatore locale discreto (LO) può essere sostituito da un singolo generatore di pettine. L'uso di generatori di pettine LO può facilitare ulteriormente l'elaborazione del segnale digitale nei canali multiplexing della divisione di lunghezza d'onda, riducendo così la complessità del ricevitore e migliorando la tolleranza al rumore di fase.
Inoltre, l'uso di segnali di pettine LO con funzione bloccata in fase per la ricezione coerente parallela può persino ricostruire la forma d'onda del dominio del tempo dell'intero segnale multiplexing della divisione di lunghezza d'onda, compensando così il danno causato dalla non linearità ottica della fibra di trasmissione. Oltre ai vantaggi concettuali basati sulla trasmissione del segnale di pettine, dimensioni minori e produzione su larga scala economicamente efficienti sono anche fattori chiave per i futuri ricetrasmettitori multiplexing della divisione di lunghezza d'onda.
Pertanto, tra i vari concetti del generatore di segnale di pettine, i dispositivi a livello di chip sono particolarmente degni di nota. Se combinati con circuiti fotonici integrati altamente scalabili per la modulazione del segnale di dati, il multiplexing, il routing e la ricezione, tali dispositivi possono diventare chiave per i ricetrasmettitori multiplexing compatti ed efficienti di lunghezza d'onda che possono essere fabbricati in grandi quantità a basso costo, con capacità di trasmissione di decine di TENS di TBIT/s per fibra.
All'uscita dell'estremità di invio, ciascun canale viene ricombato tramite un multiplexer (MUX) e il segnale multiplexing della divisione di lunghezza d'onda viene trasmesso attraverso la fibra singola. All'estremità ricevente, il ricevitore multiplexing della divisione di lunghezza d'onda (WDM RX) utilizza l'oscillatore locale LO del secondo FCG per il rilevamento delle interferenze a lunghezza d'onda multipla. Il canale del segnale multiplexing della divisione di lunghezza d'onda di ingresso è separato da un demultiplexer e quindi inviato a un array di ricevitori coerente (COH. RX). Tra questi, la frequenza demultiplexing dell'oscillatore locale LO viene utilizzata come riferimento di fase per ciascun ricevitore coerente. Le prestazioni di questo collegamento multiplexing della divisione della lunghezza d'onda dipendono ovviamente in gran parte dal generatore di segnale di pettine di base, in particolare la larghezza della luce e la potenza ottica di ciascuna linea di pettine.
Naturalmente, la tecnologia di pettine di frequenza ottica è ancora in fase di sviluppo e i suoi scenari di applicazione e le dimensioni del mercato sono relativamente piccoli. Se può superare i colli di bottiglia tecnologici, ridurre i costi e migliorare l'affidabilità, può raggiungere applicazioni a livello di scala nella trasmissione ottica.
Tempo post: dicembre-19-2024