Sabemos que desde la década de 1990, la tecnología de multiplexación de la división de longitud de onda WDM se ha utilizado para enlaces de fibra óptica de larga distancia que abarcan cientos o incluso miles de kilómetros. Para la mayoría de los países y regiones, la infraestructura de fibra óptica es su activo más caro, mientras que el costo de los componentes del transceptor es relativamente bajo.
Sin embargo, con el crecimiento explosivo de las tasas de transmisión de datos de la red, como 5G, la tecnología WDM se ha vuelto cada vez más importante en los enlaces de corta distancia, y el volumen de implementación de enlaces cortos es mucho mayor, lo que hace que el costo y el tamaño de los componentes del transceptor sean más sensibles.
En la actualidad, estas redes aún dependen de miles de fibras ópticas de modo único para la transmisión paralela a través de canales de multiplexación de la división de espacio, y la velocidad de datos de cada canal es relativamente baja, a lo sumo solo unos pocos cientos de GBIT/s (800 g). El nivel T puede tener aplicaciones limitadas.
Pero en el futuro previsible, el concepto de paralelización espacial ordinaria pronto alcanzará su límite de escalabilidad, y debe complementarse con la paralelización del espectro de los flujos de datos en cada fibra para mantener nuevas mejoras en las velocidades de datos. Esto puede abrir un espacio de aplicación completamente nuevo para la tecnología de multiplexación por división de longitud de onda, donde la máxima escalabilidad del número de canal y la velocidad de datos es crucial.
En este caso, el generador de combustible de frecuencia (FCG), como una fuente de luz de longitud de onda múltiple compacta y fija, puede proporcionar una gran cantidad de portadores ópticos bien definidos, que juegan un papel crucial. Además, una ventaja particularmente importante del peine de frecuencia óptica es que las líneas de peine son esencialmente equidistantes en frecuencia, lo que puede relajar los requisitos para las bandas de protección entre canales y evitar el control de frecuencia requerido para líneas individuales en esquemas tradicionales que utilizan matrices de láser DFB.
Cabe señalar que estas ventajas no solo son aplicables al transmisor de la multiplexación por la división de longitud de onda, sino también a su receptor, donde la matriz de osciladores locales (LO) discretos puede ser reemplazado por un solo generador de peine. El uso de los generadores de peine de LO puede facilitar aún más el procesamiento de la señal digital en los canales de multiplexación de la división de longitud de onda, reduciendo así la complejidad del receptor y mejorando la tolerancia al ruido de fase.
Además, el uso de señales de peine LO con función de fase bloqueada para la recepción coherente paralela puede incluso reconstruir la forma de onda del dominio del tiempo de toda la señal de multiplexación de la división de longitud de onda, compensando así el daño causado por la no linealidad óptica de la fibra de transmisión. Además de las ventajas conceptuales basadas en la transmisión de la señal de peine, el tamaño más pequeño y la producción a gran escala económicamente eficiente también son factores clave para futuros transceptores de multiplexación de división de longitud de onda.
Por lo tanto, entre varios conceptos de generador de señales de peine, los dispositivos de nivel de chip son particularmente notables. Cuando se combina con circuitos integrados fotónicos altamente escalables para la modulación de la señal de datos, la multiplexación, el enrutamiento y la recepción, tales dispositivos pueden convertirse en clave para los transceptores de multiplexación de división de longitud de onda compactas y eficientes que pueden fabricarse en grandes cantidades a bajo costo, con capacidad de transmisión de TENS de TBIT/S per fibra.
En la salida del extremo de envío, cada canal se recombina a través de un multiplexor (mux), y la señal de multiplexación de división de longitud de onda se transmite a través de la fibra de modo único. En el extremo receptor, el receptor de multi -longitud de la división del receptor (WDM RX) utiliza el oscilador LO local del segundo FCG para la detección de interferencia de longitud de onda múltiple. El canal de la señal de multiplexación de división de longitud de onda de entrada está separada por un demultiplexor y luego se envía a una matriz de receptor coherente (Coh. Rx). Entre ellos, la frecuencia de demultiplexación del oscilador local LO se usa como referencia de fase para cada receptor coherente. El rendimiento de este enlace de multiplexación de división de longitud de onda obviamente depende en gran medida del generador de señal básico de peine, especialmente el ancho de la luz y la potencia óptica de cada línea de peine.
Por supuesto, la tecnología de peine de frecuencia óptica todavía está en la etapa de desarrollo, y sus escenarios de aplicación y tamaño del mercado son relativamente pequeños. Si puede superar los cuellos de botella tecnológicos, reducir los costos y mejorar la confiabilidad, puede lograr aplicaciones de nivel de escala en la transmisión óptica.
Tiempo de publicación: Dic-19-2024