Como sabemos, desde os anos 90, a tecnologia WDM WDM tem sido usada para ligações de fibra óptica de longo curso de centenas ou até milhares de quilômetros. Para a maioria das regiões do país, a infraestrutura de fibra é seu ativo mais caro, enquanto o custo dos componentes do transceptor é relativamente baixo.
No entanto, com a explosão de taxas de dados em redes como 5G, a tecnologia WDM também está se tornando cada vez mais importante nos links de curta duração, que são implantados em volumes muito maiores e, portanto, são mais sensíveis ao custo e tamanho dos conjuntos de transceptoras.
Atualmente, essas redes ainda dependem de milhares de fibras ópticas de modo único transmitidas em paralelo através de canais de multiplexação da divisão espacial, com taxas de dados relativamente baixas de no máximo algumas centenas de gbit/s (800g) por canal, com um pequeno número de aplicações possíveis na classe T.
No entanto, no futuro próximo, o conceito de paralelalização espacial comum atingirá em breve os limites de sua escalabilidade e deverá ser complementada pela paralelalização espectral dos fluxos de dados em cada fibra para sustentar aumentos adicionais nas taxas de dados. Isso pode abrir um novo espaço de aplicativo para a tecnologia WDM, na qual a escalabilidade máxima em termos de número de canais e taxa de dados é crucial.
Nesse contexto,O gerador de combustível de frequência óptica (FCG)desempenha uma função fundamental como uma fonte de luz compacta, fixa e de comprimento de onda que pode fornecer um grande número de portadores ópticos bem definidos. Além disso, uma vantagem particularmente importante dos pentes de frequência óptica é que as linhas de pente são intrinsecamente equidistantes em frequência, relaxando assim o requisito para bandas de proteção entre canais e evitar o controle de frequência que seria necessário para uma única linha em um esquema convencional usando uma matriz de lasers DFB.
É importante observar que essas vantagens se aplicam não apenas aos transmissores WDM, mas também aos seus receptores, onde as matrizes de osciladores locais discretos (LO) podem ser substituídos por um único gerador de combinação. O uso de geradores de combinação de LO facilita ainda mais o processamento de sinal digital para canais WDM, reduzindo assim a complexidade do receptor e aumentando a tolerância ao ruído de fase.
Além disso, o uso de sinais de pente de LO com bloqueio de fase para recepção coerente paralela permite reconstruir a forma de onda no domínio do tempo de todo o sinal WDM, compensando assim as deficiências causadas por não linearidades ópticas na fibra de transmissão. Além dessas vantagens conceituais da transmissão de sinal baseada em pente, tamanho menor e produção de massa econômica também são essenciais para futuros transceptores de WDM.
Portanto, entre os vários conceitos de gerador de sinal de pente, os dispositivos em escala de chip são de particular interesse. Quando combinados com circuitos integrados fotônicos altamente escaláveis para modulação de sinais de dados, multiplexação, roteamento e recepção, esses dispositivos podem conter a chave para transceptores WDM compactos e altamente eficientes que podem ser fabricados em grandes quantidades a baixo custo, com capacidades de transmissão de até dezenas de TBIT/s por fibra.
A figura a seguir descreve um esquema de um transmissor WDM usando um pente de frequência óptica FCG como uma fonte de luz de comprimento de onda de várias onda. O sinal de pente FCG é primeiro separado em um desmultiplexador (Demux) e depois entra em um modulador eletro-óptico EOM. Através, o sinal é submetido a modulação avançada de amplitude da quadratura QAM para eficiência espectral ideal (SE).
Na saída do transmissor, os canais são recombinados em um multiplexador (MUX) e os sinais WDM são transmitidos por fibra de modo único. Na extremidade receptora, o receptor multiplexador da divisão de comprimento de onda (WDM RX) usa o oscilador local do 2º FCG para detecção coerente de comprimento de onda de onda. Os canais dos sinais WDM de entrada são separados por um desmultiplexador e alimentados com a matriz de receptor coerente (Coh. RX). onde a frequência desmultiplexadora do oscilador local lo é usada como referência de fase para cada receptor coerente. O desempenho desses links WDM obviamente depende em grande parte do gerador de sinal do pente subjacente, em particular a largura da linha óptica e a potência óptica por linha de pente.
Obviamente, a tecnologia de pente de frequência óptica ainda está no estágio de desenvolvimento, e seus cenários de aplicação e tamanho do mercado são relativamente pequenos. Se puder superar gargalos técnicos, reduzir custos e melhorar a confiabilidade, será possível obter aplicativos de nível de escala na transmissão óptica.
Hora de postagem: novembro de 21-2024