Àwọn ìgbóná ìgbóná opitika àti ìgbóná opitika?

Gẹ́gẹ́ bí a ti mọ̀, láti ọdún 1990, a ti ń lo ìmọ̀-ẹ̀rọ WDM WDM fún àwọn ìsopọ̀ fiber-optic gígùn tí ó tó ọgọ́rọ̀ọ̀rún tàbí ẹgbẹẹgbẹ̀rún kìlómítà. Fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ agbègbè orílẹ̀-èdè náà, ètò okun ni ohun ìní rẹ̀ tí ó gbowó jùlọ, nígbà tí iye owó àwọn ohun èlò transceiver kéré ní ìfiwéra.
Sibẹsibẹ, pẹlu ilosoke awọn oṣuwọn data ninu awọn nẹtiwọọki bii 5G, imọ-ẹrọ WDM n di pataki si ni awọn ọna asopọ kukuru paapaa, eyiti a fi ranṣẹ ni awọn iwọn nla pupọ ati nitorinaa o ni imọlara diẹ sii si idiyele ati iwọn awọn apejọ transceiver.

Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì wọ̀nyí ṣì gbẹ́kẹ̀lé ẹgbẹẹgbẹ̀rún okùn optical mode kan tí a gbé jáde ní ìfẹ̀sẹ̀tẹ̀sẹ̀ nípasẹ̀ àwọn ikanni ti pínpín space multiplexing, pẹ̀lú ìwọ̀n data tí ó kéré ní iye tí ó pọ̀jù ní ọgọ́rùn-ún Gbit/s (800G) fún ikanni kan, pẹ̀lú iye díẹ̀ ti àwọn ohun èlò tí ó ṣeé ṣe nínú kilasi T.

Sibẹsibẹ, ni ọjọ iwaju ti a le rii tẹlẹ, imọran ti parallelisation aaye apapọ yoo de opin ti scalability rẹ laipẹ, ati pe yoo ni lati ṣe afikun nipasẹ parallelisation spectral ti awọn ṣiṣan data ninu okun kọọkan lati le ṣetọju ilosoke siwaju ninu awọn oṣuwọn data. Eyi le ṣii aaye ohun elo tuntun patapata fun imọ-ẹrọ WDM, ninu eyiti scalability ti o pọju ni awọn ofin ti nọmba awọn ikanni ati oṣuwọn data ṣe pataki.

Nínú ipò yìí,ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ opitika (FCG)Ó ń kó ipa pàtàkì gẹ́gẹ́ bí orísun ìmọ́lẹ̀ kékeré, tí ó dúró ṣinṣin, tí ó ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìgbì omi tí ó lè pèsè ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò ìró tí a ti ṣàlàyé dáadáa. Ní àfikún, àǹfààní pàtàkì kan ti àwọn ìró ìró ìró ni pé àwọn ìlà ìró ìró náà dúró ṣinṣin ní ìpele ìgbóná, èyí tí ó mú kí àìní fún àwọn ìdènà ààbò àárín ikanni dínkù, kí ó sì yẹra fún ìṣàkóso ìgbóná tí yóò jẹ́ dandan fún ìlà kan nínú ètò ìbílẹ̀ nípa lílo onírúurú léésà DFB.

Ó ṣe pàtàkì láti kíyèsí pé àwọn àǹfààní wọ̀nyí kìí ṣe fún àwọn olùgbéjáde WDM nìkan ṣùgbọ́n fún àwọn olùgbéjáde wọn pẹ̀lú, níbi tí a lè fi ẹ̀rọ ìgbóná comb kan rọ́pò àwọn arrays onípele-ẹ̀yà (LO). Lílo àwọn olùgbéjáde comb LO ń mú kí iṣẹ́ ìṣiṣẹ́ àmì oní-nọ́ńbà túbọ̀ rọrùn fún àwọn ikanni WDM, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń dín ìṣòro olùgbéjáde kù àti pé ó ń mú kí ìfaradà ariwo ìpele pọ̀ sí i.

Ni afikun, lilo awọn ifihan agbara LO pẹlu titiipa ipele fun gbigba ibaramu ti o jọra tun jẹ ki o ṣee ṣe lati tun ṣe agbekalẹ igbi akoko-agbegbe ti gbogbo ifihan agbara WDM, nitorinaa o sanpada fun awọn ibajẹ ti awọn aiṣedeede ti o fa nipasẹ awọn aiṣedeede opitika ninu okun gbigbe. Ni afikun si awọn anfani imọran wọnyi ti gbigbe ifihan agbara ti o da lori comb, iwọn kekere ati iṣelọpọ ibi-pupọ ti o munadoko tun jẹ pataki fun awọn transceivers WDM ọjọ iwaju.
Nítorí náà, láàárín onírúurú èrò ìṣẹ̀dá àmì ìṣiṣẹ́ comb, àwọn ẹ̀rọ ìpele-ẹ̀rọ jẹ́ ohun pàtàkì. Nígbà tí a bá so pọ̀ mọ́ àwọn iyika photonic tí a ti yípadà gíga fún ìyípadà àmì ìṣiṣẹ́ dátà, ìlọ́po-ẹ̀rọ, ọ̀nà ìṣiṣẹ́ àti gbígbà, irú àwọn ẹ̀rọ bẹ́ẹ̀ lè mú kọ́kọ́rọ́ sí àwọn transceivers WDM tí ó ní ìwọ̀n púpọ̀, tí a lè ṣe ní iye owó díẹ̀, pẹ̀lú agbára ìṣiṣẹ́ tó tó mẹ́wàá Tbit/s fún okùn kan.

Àwòrán tó tẹ̀lé yìí fi àwòrán àgbékalẹ̀ WDM kan hàn nípa lílo àgbékalẹ̀ ìgbóná optical frequency comb FCG gẹ́gẹ́ bí orísun ìmọ́lẹ̀ oní-ìgbìn-pupọ. A kọ́kọ́ ya àmì àgbékalẹ̀ FCG sọ́tọ̀ nínú demultiplexer (DEMUX) lẹ́yìn náà a wọ inú àgbékalẹ̀ electro-optical EOM kan. Nípasẹ̀ rẹ̀, àgbékalẹ̀ àgbékalẹ̀ QAM quadrature amplitude modulation fún ìṣiṣẹ́ spectral tó dára jùlọ (SE).

Ní ìjáde transmitter, a tún so àwọn ikanni pọ̀ sínú multiplexer (MUX) àti pé a gbé àwọn àmì WDM jáde lórí okùn mode kan ṣoṣo. Ní ìparí gbígbà, receiver wavelength division multiplexing receiver (WDM Rx), ń lo LO local oscillator ti 2nd FCG fún ìwádìí multiwavelength coherent detection. Àwọn ikanni ti àwọn àmì WDM input ni a yà sọ́tọ̀ nípasẹ̀ demultiplexer a sì fi sínú array receiver coherent (Coh. Rx). Níbi tí a ti lo ìpele demultiplexing ti oscillator agbegbe LO gẹ́gẹ́ bí ìtọ́kasí ìpele fún olugba coherent kọ̀ọ̀kan. Iṣẹ́ àwọn ìjápọ̀ WDM bẹ́ẹ̀ dájúdájú sinmi lórí ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ comb signal generator, pàápàá jùlọ ìbú ìlà optical àti agbára optical fún ìlà combo kọ̀ọ̀kan.

Dájúdájú, ìmọ̀ ẹ̀rọ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ optical frequency comb ṣì wà ní ìpele ìdàgbàsókè, àti àwọn ipò ìlò rẹ̀ àti ìwọ̀n ọjà kéré ní ìfiwéra. Tí ó bá lè borí àwọn ìṣòro ìmọ̀ ẹ̀rọ, dín owó kù àti mú kí ìgbẹ́kẹ̀lé rẹ̀ sunwọ̀n sí i, nígbà náà ó ṣeé ṣe láti ṣe àṣeyọrí àwọn ohun èlò ìpele nínú ìfiranṣẹ optical.