Como sabemos, desde la década de 1990, la tecnología WDM WDM se ha utilizado para enlaces de fibra óptica de larga distancia de cientos o incluso miles de kilómetros. Para la mayoría de las regiones del país, la infraestructura de fibra es su activo más caro, mientras que el costo de los componentes del transceptor es relativamente bajo.
Sin embargo, con la explosión de las tasas de datos en redes como 5G, la tecnología WDM también se está volviendo cada vez más importante en los enlaces de corta distancia, que se implementan en volúmenes mucho más grandes y, por lo tanto, son más sensibles al costo y el tamaño de los ensambles de transceptor.
Actualmente, estas redes aún dependen de miles de fibras ópticas de modo único transmitidos en paralelo a través de canales de multiplexación por división espacial, con tasas de datos relativamente bajas de unos pocos cientos de GBIT/S (800 g) por canal, con un pequeño número de posibles aplicaciones en la Clase T.
Sin embargo, en el futuro previsible, el concepto de paralelización espacial común pronto alcanzará los límites de su escalabilidad, y deberá complementarse con la paralelización espectral de los flujos de datos en cada fibra para mantener mayores aumentos en las tasas de datos. Esto puede abrir un espacio de aplicación completamente nuevo para la tecnología WDM, en la que la máxima escalabilidad en términos de número de canales y velocidad de datos es crucial.
En este contexto,El generador de peine de frecuencia óptica (FCG)juega un papel clave como una fuente de luz compacta, fija y de longitud de onda múltiple que puede proporcionar una gran cantidad de portadores ópticos bien definidos. Además, una ventaja particularmente importante de los peines de frecuencia óptica es que las líneas de peine son intrínsecamente equidistantes en frecuencia, relajando así el requisito de bandas de protección entre canales y evitando el control de frecuencia que se requeriría para una sola línea en un esquema convencional utilizando una variedad de láseres DFB.
Es importante tener en cuenta que estas ventajas se aplican no solo a los transmisores WDM sino también a sus receptores, donde las matrices discretas de oscilador local (LO) pueden ser reemplazados por un solo generador de peine. El uso de generadores de peine LO facilita aún más el procesamiento de la señal digital para los canales WDM, reduciendo así la complejidad del receptor y el aumento de la tolerancia al ruido de fase.
Además, el uso de señales de peine LO con bloqueo de fase para la recepción coherente paralela incluso hace posible reconstruir la forma de onda del dominio del tiempo de toda la señal WDM, lo que compensan los impedimentos causados por no linealidades ópticas en la fibra de transmisión. Además de estas ventajas conceptuales de la transmisión de señal basada en la peine, el tamaño más pequeño y la producción en masa rentable también son clave para futuros transceptores WDM.
Por lo tanto, entre los diversos conceptos de generador de señales de peine, los dispositivos a escala de chips son de particular interés. Cuando se combina con circuitos integrados fotónicos altamente escalables para la modulación de la señal de datos, la multiplexación, el enrutamiento y la recepción, dichos dispositivos pueden mantener la clave para los transceptores WDM compactos y altamente eficientes que se pueden fabricar en grandes cantidades a bajo costo, con capacidades de transmisión de hasta decenas de TENS/S per fibra.
La siguiente figura representa un esquema de un transmisor WDM utilizando un peine de frecuencia óptica FCG como una fuente de luz de longitud de onda múltiple. La señal de peine FCG se separa primero en un demultiplexador (Demux) y luego entra en un modulador electroóptico EOM. A través de, la señal se somete a una modulación avanzada de amplitud de cuadratura QAM para una eficiencia espectral óptima (SE).
En la salida del transmisor, los canales se recombinan en un multiplexor (mux) y las señales WDM se transmiten a través de fibra de modo único. En el extremo receptor, el receptor de multiplexación de división de longitud de onda (WDM RX) utiliza el oscilador local de LO del segundo FCG para detección coherente de longitud de onda múltiple. Los canales de las señales WDM de entrada están separados por un demultiplexor y se alimentan a la matriz de receptor coherente (Coh. Rx). donde la frecuencia de demultiplexación del oscilador local LO se usa como referencia de fase para cada receptor coherente. El rendimiento de tales enlaces WDM obviamente depende en gran medida del generador de señal de peine subyacente, en particular el ancho de la línea óptica y la potencia óptica por 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 técnicos, reducir los costos y mejorar la confiabilidad, entonces será posible lograr aplicaciones de nivel de escala en la transmisión óptica.
Tiempo de publicación: Nov-21-2024