Օպտիկական հաճախականության սանր և օպտիկական փոխանցում։

Մենք գիտենք, որ 1990-ական թվականներից ի վեր WDM ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման տեխնոլոգիան օգտագործվել է հարյուրավոր կամ նույնիսկ հազարավոր կիլոմետրեր ձգվող երկար հեռավորության մանրաթելային օպտիկամանրաթելային կապերի համար: Երկրների և տարածաշրջանների մեծ մասի համար մանրաթելային օպտիկամանրաթելային ենթակառուցվածքը նրանց ամենաթանկ ակտիվն է, մինչդեռ ընդունիչ-ընդունիչի բաղադրիչների արժեքը համեմատաբար ցածր է:

Սակայն, ցանցային տվյալների փոխանցման արագությունների, ինչպիսին է 5G-ն, պայթյունավտանգ աճի հետ մեկտեղ, WDM տեխնոլոգիան գնալով ավելի կարևոր է դառնում կարճ հեռավորության կապերում, և կարճ կապերի տեղակայման ծավալը շատ ավելի մեծ է, ինչը ռադիոընդունիչի բաղադրիչների արժեքն ու չափը դարձնում է ավելի զգայուն։

Ներկայումս այս ցանցերը դեռևս հենվում են հազարավոր միառոդ օպտիկական մանրաթելերի վրա՝ տարածական բաժանման մուլտիպլեքսավորման ալիքներով զուգահեռ փոխանցման համար, և յուրաքանչյուր ալիքի տվյալների փոխանցման արագությունը համեմատաբար ցածր է, առավելագույնը՝ ընդամենը մի քանի հարյուր Գբիթ/վրկ (800G): T-մակարդակը կարող է սահմանափակ կիրառություններ ունենալ:

Սակայն մոտ ապագայում սովորական տարածական զուգահեռացման հայեցակարգը շուտով կհասնի իր մասշտաբայնության սահմանին և պետք է լրացվի յուրաքանչյուր մանրաթելում տվյալների հոսքերի սպեկտրային զուգահեռացմամբ՝ տվյալների փոխանցման արագության հետագա բարելավումները պահպանելու համար: Սա կարող է բացել ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման տեխնոլոգիայի համար միանգամայն նոր կիրառման տարածք, որտեղ ալիքի համարի և տվյալների փոխանցման արագության առավելագույն մասշտաբայնությունը կարևոր է:

Այս դեպքում, հաճախականության սանրի գեներատորը (FCG), որպես կոմպակտ և ֆիքսված բազմալիքային լույսի աղբյուր, կարող է ապահովել մեծ թվով լավ սահմանված օպտիկական կրիչներ, այդպիսով խաղալով կարևոր դեր: Բացի այդ, օպտիկական հաճախականության սանրի հատկապես կարևոր առավելությունն այն է, որ սանրի գծերը էապես հավասարահեռ են հաճախականությամբ, ինչը կարող է թուլացնել միջալիքային պաշտպանության գոտիների պահանջները և խուսափել DFB լազերային զանգվածներ օգտագործող ավանդական սխեմաներում մեկ գծերի համար անհրաժեշտ հաճախականության կառավարումից:

Պետք է նշել, որ այս առավելությունները կիրառելի են ոչ միայն ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման հաղորդիչի, այլև դրա ընդունիչի համար, որտեղ դիսկրետ տեղային օսցիլյատորի (LO) մատրիցը կարող է փոխարինվել մեկ սանր գեներատորով: LO սանր գեներատորների օգտագործումը կարող է հետագայում հեշտացնել թվային ազդանշանի մշակումը ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման ալիքներում, դրանով իսկ նվազեցնելով ընդունիչի բարդությունը և բարելավելով փուլային աղմուկի նկատմամբ հանդուրժողականությունը:

Բացի այդ, զուգահեռ կոհերենտ ընդունման համար փուլային կողպված ֆունկցիայով LO սանր ազդանշանների օգտագործումը կարող է նույնիսկ վերականգնել ամբողջ ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման ազդանշանի ժամանակային տիրույթի ալիքաձևը՝ այդպիսով փոխհատուցելով փոխանցման մանրաթելի օպտիկական ոչ գծայինության պատճառած վնասը: Սանր ազդանշանի փոխանցման վրա հիմնված հայեցակարգային առավելություններից բացի, ապագա ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման ընդունիչ-ընդունիչների համար կարևոր գործոններ են նաև փոքր չափսը և տնտեսապես արդյունավետ մեծածավալ արտադրությունը:

Հետևաբար, տարբեր սանրային ազդանշանների գեներատորների կոնցեպտների մեջ, չիպային մակարդակի սարքերը հատկապես ուշագրավ են: Երբ դրանք համակցվում են տվյալների ազդանշանի մոդուլյացիայի, մուլտիպլեքսավորման, երթուղայնացման և ընդունման համար նախատեսված բարձր մասշտաբային ֆոտոնային ինտեգրալ սխեմաների հետ, նման սարքերը կարող են դառնալ կոմպակտ և արդյունավետ ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման ընդունիչ-ընդունիչների բանալին, որոնք կարող են արտադրվել մեծ քանակությամբ ցածր գնով, մանրաթելի վրա տասնյակ Տբիթ/վրկ փոխանցման հզորությամբ:

Ուղարկող ծայրի ելքում յուրաքանչյուր ալիք վերամիավորվում է մուլտիպլեքսորի (MUX) միջոցով, և ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման ազդանշանը փոխանցվում է միառժամանակ մանրաթելի միջոցով: Ընդունող ծայրում ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման ընդունիչը (WDM Rx) օգտագործում է երկրորդ FCG-ի LO տեղային օսցիլյատորը՝ բազմաալիքային միջամտությունը հայտնաբերելու համար: Մուտքային ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման ազդանշանի ալիքը բաժանվում է դեմուլտիպլեքսորի միջոցով և այնուհետև ուղարկվում է կոհերենտ ընդունիչի մատրից (Coh. Rx): Դրանց թվում, LO տեղային օսցիլյատորի դեմուլտիպլեքսավորման հաճախականությունը օգտագործվում է որպես յուրաքանչյուր կոհերենտ ընդունիչի փուլային հղման աղբյուր: Այս ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման կապի աշխատանքը, ակնհայտորեն, մեծապես կախված է հիմնական սանրային ազդանշանի գեներատորից, մասնավորապես՝ լույսի լայնությունից և յուրաքանչյուր սանրային գծի օպտիկական հզորությունից:

Իհարկե, օպտիկական հաճախականության սանրային տեխնոլոգիան դեռևս մշակման փուլում է, և դրա կիրառման սցենարներն ու շուկայի չափը համեմատաբար փոքր են։ Եթե այն կարողանա հաղթահարել տեխնոլոգիական խոչընդոտները, կրճատել ծախսերը և բարելավել հուսալիությունը, այն կարող է հասնել օպտիկական փոխանցման մասշտաբային կիրառությունների։