Optical frequency comb at optical transmission?

Alam namin na mula noong 1990s, ang WDM wavelength division multiplexing na teknolohiya ay ginamit para sa mga long-distance fiber optic link na sumasaklaw sa daan-daang o kahit libu-libong kilometro. Para sa karamihan ng mga bansa at rehiyon, ang imprastraktura ng hibla ng optiko ay ang kanilang pinakamahal na pag -aari, habang ang gastos ng mga sangkap ng transceiver ay medyo mababa.

Gayunpaman, sa pagsabog ng paglago ng mga rate ng paghahatid ng data ng network tulad ng 5G, ang teknolohiya ng WDM ay naging mas mahalaga sa mga maikling link ng distansya, at ang dami ng paglawak ng mga maikling link ay mas malaki, na ginagawang mas sensitibo ang gastos at laki ng mga sangkap ng transceiver.

Sa kasalukuyan, ang mga network na ito ay umaasa pa rin sa libu-libong mga solong-mode na optical fibers para sa kahanay na paghahatid sa pamamagitan ng space division multiplexing channel, at ang rate ng data ng bawat channel ay medyo mababa, halos lahat ng ilang daang gbit/s (800g). Ang T-Level ay maaaring may limitadong mga aplikasyon.

Ngunit sa mahulaan na hinaharap, ang konsepto ng ordinaryong spatial parallelization ay maaabot sa lalong madaling panahon ang limitasyon ng scalability, at dapat na madagdagan ng spectrum parallelization ng mga stream ng data sa bawat hibla upang mapanatili ang karagdagang mga pagpapabuti sa mga rate ng data. Maaaring magbukas ito ng isang buong bagong puwang ng aplikasyon para sa haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba, kung saan mahalaga ang maximum na scalability ng numero ng channel at rate ng data.

Sa kasong ito, ang Frequency Comb Generator (FCG), bilang isang compact at naayos na multi na haba ng ilaw ng haba ng haba, ay maaaring magbigay ng isang malaking bilang ng mga mahusay na tinukoy na mga optical carriers, sa gayon ay naglalaro ng isang mahalagang papel. Bilang karagdagan, ang isang partikular na mahalagang bentahe ng optical frequency comb ay ang mga linya ng suklay ay mahalagang pantay -pantay sa dalas, na maaaring makapagpahinga ng mga kinakailangan para sa mga bandang inter channel at maiwasan ang dalas na kontrol na kinakailangan para sa mga solong linya sa tradisyonal na mga scheme gamit ang mga DFB laser arrays.

Dapat pansinin na ang mga pakinabang na ito ay hindi lamang naaangkop sa transmiter ng wavelength division multiplexing, kundi pati na rin sa tatanggap nito, kung saan ang discrete lokal na oscillator (LO) array ay maaaring mapalitan ng isang solong generator ng suklay. Ang paggamit ng mga generator ng LO comb ay maaaring higit pang mapadali ang pagproseso ng digital signal sa wavelength division multiplexing channel, sa gayon binabawasan ang pagiging kumplikado ng tatanggap at pagpapabuti ng pagpapaubaya sa ingay ng phase.

Bilang karagdagan, ang paggamit ng mga signal ng LO comb na may function na naka-lock na phase para sa kahanay na magkakaugnay na pagtanggap ay maaari ring muling mabuo ang alon-domain na alon ng buong daluyong division ng daluyong multiplexing signal, sa gayon ang pagbabayad para sa pinsala na dulot ng optical nonlinearity ng paghahatid ng hibla. Bilang karagdagan sa mga konsepto ng konsepto batay sa paghahatid ng signal ng pagsasama, ang mas maliit na sukat at matipid na mahusay na malakihang produksiyon ay pangunahing mga kadahilanan para sa hinaharap na haba ng haba ng haba ng haba ng mga transceiver.

Samakatuwid, sa iba't ibang mga konsepto ng generator ng comb signal, ang mga aparato ng antas ng CHIP ay partikular na kapansin -pansin. Kapag pinagsama sa lubos na nasusukat na photonic integrated circuit para sa modulation ng signal ng data, multiplexing, ruta, at pagtanggap, ang mga naturang aparato ay maaaring maging susi sa compact at mahusay na haba ng haba ng haba ng haba ng transceiver na maaaring makagawa sa malaking dami sa mababang gastos, na may kapasidad ng paghahatid ng mga tens ng tbit/s bawat hibla.

Sa output ng dulo ng pagpapadala, ang bawat channel ay na-recombined sa pamamagitan ng isang multiplexer (MUX), at ang wavelength division multiplexing signal ay ipinapadala sa pamamagitan ng solong-mode na hibla. Sa pagtatapos ng pagtanggap, ang wavelength division multiplexing receiver (WDM RX) ay gumagamit ng LO lokal na oscillator ng pangalawang FCG para sa multi wavelength interference detection. Ang channel ng input wavelength division multiplexing signal ay pinaghiwalay ng isang demultiplexer at pagkatapos ay ipinadala sa isang magkakaugnay na array ng tatanggap (Coh. Rx). Kabilang sa mga ito, ang dalas ng demultiplexing ng lokal na oscillator LO ay ginagamit bilang sanggunian ng phase para sa bawat magkakaugnay na tatanggap. Ang pagganap ng wavelength division na multiplexing link na malinaw na nakasalalay sa kalakhan sa pangunahing generator ng sign signal, lalo na ang lapad ng ilaw at ang optical na kapangyarihan ng bawat linya ng suklay.

Siyempre, ang teknolohiya ng optical frequency comb ay nasa yugto ng pag -unlad, at ang mga senaryo ng aplikasyon at laki ng merkado ay medyo maliit. Kung maaari itong pagtagumpayan ang mga teknolohikal na bottlenecks, bawasan ang mga gastos, at pagbutihin ang pagiging maaasahan, maaari itong makamit ang mga antas ng antas ng scale sa optical transmission.