Come sappiamo, dagli anni '90, la tecnologia WDM WDM è stata utilizzata per collegamenti in fibra ottica a lungo raggio di centinaia o addirittura migliaia di chilometri. Per la maggior parte delle regioni del paese, l'infrastruttura in fibra è la sua risorsa più costosa, mentre il costo dei componenti del ricetrasmettitore è relativamente basso.
Tuttavia, con l'esplosione delle velocità dei dati in reti come il 5G, la tecnologia WDM sta diventando sempre più importante anche nei collegamenti a breve raggio, che sono distribuiti in volumi molto più grandi e sono quindi più sensibili ai costi e alle dimensioni degli assiemi del ricetrasmettitore.
Attualmente, queste reti si basano ancora su migliaia di fibre ottiche a modalità singola trasmesse in parallelo attraverso canali del multiplexing della divisione spaziale, con velocità dati relativamente basse di al massimo alcune centinaia di Gbit/s (800 g) per canale, con un piccolo numero di possibili applicazioni nella classe T.
Tuttavia, nel prossimo futuro, il concetto di parallelizzazione spaziale comune raggiungerà presto i limiti della sua scalabilità e dovrà essere integrato dalla parallelizzazione spettrale dei flussi di dati in ciascuna fibra al fine di sostenere ulteriori aumenti delle velocità dei dati. Ciò può aprire uno spazio di applicazione completamente nuovo per la tecnologia WDM, in cui è fondamentale la massima scalabilità in termini di numero di canali e velocità dei dati.
In questo contesto,Il generatore di pettine di frequenza ottica (FCG)Spetta un ruolo chiave come sorgente di luce compatta, fissa e multi-ondata in grado di fornire un gran numero di vettori ottici ben definiti. Inoltre, un vantaggio particolarmente importante dei pettini di frequenza ottica è che le linee di pettine sono intrinsecamente equidistanti in frequenza, rilassando così il requisito per le bande di protezione inter-channel ed evitando il controllo della frequenza che sarebbe necessario per una singola linea in uno schema convenzionale usando una serie di laser DFB.
È importante notare che questi vantaggi si applicano non solo ai trasmettitori WDM ma anche ai loro ricevitori, in cui gli array di oscillatore locale discreti (LO) possono essere sostituiti da un singolo generatore di pettine. L'uso di generatori di combinazioni LO facilita ulteriormente l'elaborazione del segnale digitale per i canali WDM, riducendo così la complessità del ricevitore e aumentando la tolleranza al rumore di fase.
Inoltre, l'uso di segnali di pettine LO con il blocco di fase per l'accoglienza coerente parallela consente anche di ricostruire la forma d'onda del dominio del tempo dell'intero segnale WDM, compensando così le menomazioni causate dalle non linearità ottiche nella fibra di trasmissione. Oltre a questi vantaggi concettuali della trasmissione del segnale basato su pettine, le dimensioni minori e la produzione di massa economica sono fondamentali anche per i futuri ricetrasmettitori WDM.
Pertanto, tra i vari concetti del generatore di segnale di pettine, i dispositivi su scala di chip sono di particolare interesse. 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 contenere la chiave per i ricetrasmettitori WDM compatti e altamente efficienti che possono essere fabbricati in grandi quantità a basso costo, con capacità di trasmissione fino a decine di TENS di TBIT/S per la fibra.
La figura seguente mostra uno schema di un trasmettitore WDM usando un pettine di frequenza ottica FCG come sorgente di luce a lunghezza d'onda multipla. Il segnale di pettine FCG viene prima separato in un demultiplexer (Demux) e quindi entra in un modulatore elettro-ottico EOM. Attraverso, il segnale è sottoposto a una modulazione di ampiezza della quadratura QAM avanzata per efficienza spettrale ottimale (SE).
All'uscita del trasmettitore, i canali vengono ricombinati in un multiplexer (MUX) e i segnali WDM vengono trasmessi su fibra in modalità singola. All'estremità ricevente, il ricevitore multiplexing della divisione di lunghezza d'onda (WDM RX), utilizza l'oscillatore locale LO del 2o FCG per il rilevamento coerente della lunghezza multipla. I canali dei segnali WDM di ingresso sono separati da un demultiplexer e alimentati all'array di ricevitore coerente (COH. RX). dove viene utilizzata la frequenza demultiplexing dell'oscillatore locale LO come riferimento di fase per ciascun ricevitore coerente. Le prestazioni di tali collegamenti WDM dipendono ovviamente in gran parte dal generatore di segnale di pettine sottostante, in particolare la larghezza della linea ottica e la potenza ottica per 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 tecnici, ridurre i costi e migliorare l'affidabilità, sarà possibile ottenere applicazioni a livello di scala nella trasmissione ottica.
Tempo post: novembre-21-2024