Como sabemos, desde a década dos noventa, a tecnoloxía WDM WDM usouse para enlaces de fibra óptica de longa distancia de centos ou incluso miles de quilómetros. Para a maioría das rexións do país, a infraestrutura de fibra é o seu activo máis caro, mentres que o custo dos compoñentes do transceptor é relativamente baixo.
Non obstante, coa explosión de taxas de datos en redes como 5G, a tecnoloxía WDM está a ser cada vez máis importante tamén en enlaces de curto percorrido, que se despregan en volumes moito máis grandes e, polo tanto, son máis sensibles ao custo e ao tamaño das montaxes do transceptor.
Na actualidade, estas redes aínda dependen de miles de fibras ópticas de modo único transmitidas en paralelo a través de canles de multiplexación de división espacial, con taxas de datos relativamente baixas como máximo algúns centos de Gbit/s (800g) por canle, cun pequeno número de aplicacións posibles na clase T.
Non obstante, no futuro previsible, o concepto de paralelización espacial común alcanzará pronto os límites da súa escalabilidade e terá que complementarse mediante a paralelización espectral dos fluxos de datos en cada fibra para soster máis aumentos das taxas de datos. Isto pode abrir un espazo de aplicación totalmente novo para a tecnoloxía WDM, na que a máxima escalabilidade en termos de número de canles e a taxa de datos é crucial.
Neste contexto,o xerador de pente de frecuencia óptica (FCG)Desempeña un papel clave como unha fonte de luz compacta, fixada e multi-onda que pode proporcionar un gran número de transportistas ópticos ben definidos. Ademais, unha vantaxe especialmente importante dos peites de frecuencia óptica é que as liñas de pente son intrinsecamente equidistantes en frecuencia, relaxando así o requisito para bandas de garda entre canles e evitando o control de frecuencia que sería necesario para unha única liña nun esquema convencional usando unha matriz de láseres DFB.
É importante ter en conta que estas vantaxes se aplican non só aos transmisores de WDM, senón tamén aos seus receptores, onde as matrices discretas de oscilador local (LO) poden ser substituídas por un único xerador de pente. O uso de xeradores de pente LO facilita aínda máis o procesamento de sinal dixital para as canles WDM, reducindo así a complexidade do receptor e aumentando a tolerancia ao ruído de fase.
Ademais, o uso de sinais de pente LO con bloqueo de fase para a recepción coherente paralela incluso permite reconstruír a forma de onda de dominio de tempo de todo o sinal WDM, compensando así deterioracións causadas por non linealidades ópticas na fibra de transmisión. Ademais destas vantaxes conceptuais da transmisión de sinal baseada no pente, o tamaño menor e a produción en masa rendible tamén son clave para os futuros transceptores WDM.
Polo tanto, entre os diversos conceptos de xerador de sinal de pente, os dispositivos a escala de chip son de especial interese. Cando se combinan con circuítos integrados fotónicos altamente escalables para a modulación do sinal de datos, multiplexación, enrutamento e recepción, tales dispositivos poden manter a clave para os transceptores WDM compactos e altamente eficientes que se poden fabricar en grandes cantidades a baixo custo, con capacidades de transmisión de decenas de Tbit/S por fibra.
A seguinte figura describe un esquema dun transmisor WDM usando un pente de frecuencia óptica FCG como fonte de luz de varias ondas. O sinal de pente FCG é primeiro separado nun demultiplexer (Demux) e logo entra nun modulador electro-óptico EOM. A través, o sinal está sometido a unha modulación avanzada de amplitude de cuadratura QAM para unha eficiencia espectral óptima (SE).
Na saída do transmisor, as canles recombínanse nun multiplexor (MUX) e os sinais WDM transmítense a través de fibra de modo único. No extremo receptor, o receptor de multiplexación de división de lonxitude de onda (WDM RX), usa o oscilador local LO do 2º FCG para a detección coherente de lonxitude multi -onda. As canles dos sinais WDM de entrada están separadas por un demultiplexer e alimentadas á matriz de receptor coherente (Coh. Rx). onde a frecuencia de demultiplexación do oscilador local se usa como referencia de fase para cada receptor coherente. O rendemento de tales enlaces WDM depende obviamente depende en gran medida do xerador de sinal de pente subxacente, en particular o ancho da liña óptica e a potencia óptica por liña de pente.
Por suposto, a tecnoloxía de pente de frecuencia óptica aínda está en fase de desenvolvemento e os seus escenarios de aplicación e o tamaño do mercado son relativamente pequenos. Se pode superar os bloqueos técnicos, reducir os custos e mellorar a fiabilidade, será posible acadar aplicacións a nivel de escala en transmisión óptica.
Tempo de publicación: novembro-21-2024