Sabemos que, desde os anos 90, a tecnologia de multiplexação da divisão de comprimento de onda WDM tem sido usada para elos de fibra óptica de longa distância, abrangendo centenas ou até milhares de quilômetros. Para a maioria dos países e regiões, a infraestrutura de fibra óptica é seu ativo mais caro, enquanto o custo dos componentes do transceptor é relativamente baixo.
No entanto, com o crescimento explosivo das taxas de transmissão de dados de rede, como 5G, a tecnologia WDM se tornou cada vez mais importante em links de curta distância, e o volume de implantação de links curtos é muito maior, tornando o custo e o tamanho dos componentes do transceptor mais sensíveis.
Atualmente, essas redes ainda dependem de milhares de fibras ópticas de modo único para transmissão paralela através dos canais multiplexadores da divisão espacial, e a taxa de dados de cada canal é relativamente baixa, no máximo apenas algumas centenas de gbit/s (800g). O nível T pode ter aplicações limitadas.
Mas, no futuro próximo, o conceito de paralelização espacial comum atingirá em breve seu limite de escalabilidade e deve ser complementado pela paralelização do espectro dos fluxos de dados em cada fibra para manter melhorias adicionais nas taxas de dados. Isso pode abrir um novo espaço de aplicativo para a tecnologia de multiplexação da divisão de comprimento de onda, onde a escalabilidade máxima do número do canal e da taxa de dados é crucial.
Nesse caso, o Gerador de Combina de Frequência (FCG), como uma fonte de luz de comprimento de onda multi-multi, pode fornecer um grande número de portadores ópticos bem definidos, desempenhando um papel crucial. Além disso, uma vantagem particularmente importante do pente de frequência óptica é que as linhas de pente são essencialmente equidistantes em frequência, o que pode relaxar os requisitos para bandas de proteção entre canais e evitar o controle de frequência necessário para linhas únicas em esquemas tradicionais usando matrizes de laser DFB.
Deve -se notar que essas vantagens não são apenas aplicáveis ao transmissor da multiplexação da divisão de comprimento de onda, mas também ao seu receptor, onde a matriz discreta do oscilador local (LO) pode ser substituída por um único gerador de combustível. O uso de geradores de combinação de LO pode facilitar ainda mais o processamento de sinais digitais nos canais multiplexadores de divisão de comprimento de onda, reduzindo assim a complexidade do receptor e melhorando a tolerância ao ruído da fase.
Além disso, o uso de sinais de pente de LO com função bloqueada por fase para recepção coerente paralela pode até reconstruir a forma de onda no domínio do tempo de todo o sinal multiplexador da divisão de comprimento de onda, compensando assim os danos causados pela não linearidade óptica da fibra de transmissão. Além das vantagens conceituais baseadas na transmissão do sinal de pente, tamanho menor e produção economicamente eficiente em larga escala também são fatores-chave para futuros transceptores de multiplexação de divisão de comprimento de onda.
Portanto, entre vários conceitos de gerador de sinal de pente, os dispositivos de nível de chip são particularmente dignos de nota. Quando combinados com circuitos integrados fotônicos altamente escaláveis para modulação de sinais de dados, multiplexação, roteamento e recepção, esses dispositivos podem se tornar essenciais para transceptores de multiplexação de divisão de comprimento de onda compactos e eficientes que podem ser fabricados em grandes quantidades a baixo custo, com capacidade de transmissão de dezenas de TBIT/s por fibra.
Na saída da extremidade do envio, cada canal é recombinado através de um multiplexador (MUX) e o sinal multiplexador da divisão de comprimento de onda é transmitido através da fibra de modo único. Na extremidade receptora, o receptor multiplexador da divisão de comprimento de onda (WDM RX) usa o oscilador local do segundo FCG para detecção de interferência de comprimento de onda múltipla. O canal do sinal de multiplexação da divisão de comprimento de onda de entrada é separado por um desmultiplexador e depois enviado para uma matriz de receptor coerente (Coh. RX). Entre eles, a frequência de desmultiplexação do oscilador local LO é usada como referência de fase para cada receptor coerente. O desempenho desse link de multiplexação de divisão de comprimento de onda obviamente depende em grande parte do gerador básico de sinal do pente, especialmente a largura da luz e a potência óptica de cada linha de pente.
Obviamente, a tecnologia de pente de frequência óptica ainda está em fase de desenvolvimento, e seus cenários de aplicação e tamanho do mercado são relativamente pequenos. Se puder superar gargalos tecnológicos, reduzir custos e melhorar a confiabilidade, poderá alcançar aplicações de nível de escala na transmissão óptica.
Hora de postagem: dez-19-2024