Օպտիկական հաճախականության սանրեր և օպտիկական փոխանցում:

Ինչպես գիտենք, 1990-ականներից ի վեր WDM WDM տեխնոլոգիան օգտագործվել է հարյուրավոր կամ նույնիսկ հազարավոր կիլոմետրերի երկարաժամկետ օպտիկամանրաթելային կապերի համար: Երկրի շատ շրջանների համար մանրաթելային ենթակառուցվածքը ամենաթանկ ակտիվն է, մինչդեռ հաղորդիչի բաղադրիչների արժեքը համեմատաբար ցածր է:
Այնուամենայնիվ, 5G-ի նման ցանցերում տվյալների տեմպերի պայթյունի հետ մեկտեղ WDM տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի կարևոր է դառնում նաև կարճ հեռավորության կապերում, որոնք տեղակայված են շատ ավելի մեծ ծավալներով և, հետևաբար, ավելի զգայուն են հաղորդիչի հավաքների արժեքի և չափի նկատմամբ:

Ներկայումս այս ցանցերը դեռևս հենվում են հազարավոր միաձույլ օպտիկական մանրաթելերի վրա, որոնք զուգահեռաբար փոխանցվում են տիեզերական բաժանման մուլտիպլեքսավորման ալիքներով, տվյալների համեմատաբար ցածր արագությամբ՝ առավելագույնը մի քանի հարյուր Գբիտ/վ (800 Գ) մեկ ալիքով, հնարավոր փոքր քանակությամբ: դիմումներ T դասում.

Այնուամենայնիվ, տեսանելի ապագայում ընդհանուր տարածական զուգահեռացման հայեցակարգը շուտով կհասնի իր մասշտաբայնության սահմաններին և պետք է լրացվի յուրաքանչյուր մանրաթելում տվյալների հոսքերի սպեկտրալ զուգահեռականացմամբ՝ տվյալների արագության հետագա աճը պահպանելու համար: Սա կարող է բացել բոլորովին նոր կիրառական տարածք WDM տեխնոլոգիայի համար, որտեղ առանցքային նշանակություն ունի առավելագույն մասշտաբայնությունը կապուղիների քանակի և տվյալների արագության առումով:

Այս համատեքստում ս.թ.օպտիկական հաճախականության սանր գեներատոր (FCG)առանցքային դեր է խաղում որպես կոմպակտ, ֆիքսված, բազմաալիքային լույսի աղբյուր, որը կարող է ապահովել մեծ թվով հստակ սահմանված օպտիկական կրիչներ: Բացի այդ, օպտիկական հաճախականության սանրերի առանձնահատուկ կարևոր առավելությունն այն է, որ սանրագծերը հաճախականությամբ ունեն հավասար հեռավորություն, այդպիսով թուլացնելով միջալիքային պաշտպանիչ գոտիների պահանջը և խուսափելով հաճախականության վերահսկումից, որը կպահանջվի մեկ տողի համար սովորական սխեմայով. DFB լազերների զանգված:

Կարևոր է նշել, որ այս առավելությունները վերաբերում են ոչ միայն WDM հաղորդիչներին, այլ նաև դրանց ընդունիչներին, որտեղ դիսկրետ տեղային օսլիլատորի (LO) զանգվածները կարող են փոխարինվել մեկ սանր գեներատորով: LO սանր գեներատորների օգտագործումը հետագայում հեշտացնում է թվային ազդանշանի մշակումը WDM ալիքների համար՝ դրանով իսկ նվազեցնելով ստացողի բարդությունը և մեծացնելով փուլային աղմուկի հանդուրժողականությունը:

Ի լրումն, LO սանր ազդանշանների օգտագործումը փուլային կողպումով զուգահեռ համահունչ ընդունման համար նույնիսկ հնարավորություն է տալիս վերականգնել ամբողջ WDM ազդանշանի ժամանակային տիրույթի ալիքի ձևը՝ այդպիսով փոխհատուցելով փոխանցման մանրաթելում օպտիկական ոչ գծայինության պատճառով առաջացած վնասները: Ի հավելումն սանրի վրա հիմնված ազդանշանի փոխանցման այս հայեցակարգային առավելություններին, ավելի փոքր չափսերը և ծախսարդյունավետ զանգվածային արտադրությունը նույնպես առանցքային են ապագա WDM հաղորդիչների համար:
Հետևաբար, սանրային ազդանշանի գեներատորի տարբեր հասկացությունների շարքում առանձնահատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում չիպային մասշտաբի սարքերը: Տվյալների ազդանշանի մոդուլյացիայի, մուլտիպլեքսավորման, երթուղման և ընդունման համար բարձր մասշտաբային ֆոտոնային ինտեգրալային սխեմաների հետ համակցվելիս նման սարքերը կարող են ունենալ կոմպակտ, բարձր արդյունավետությամբ WDM հաղորդիչների բանալին, որոնք կարող են արտադրվել մեծ քանակությամբ ցածր գնով, մինչև տասնյակ փոխանցման հզորություններով: Tbit/s մեկ մանրաթելի համար:

Հետևյալ նկարը պատկերում է WDM հաղորդիչի սխեման, որն օգտագործում է օպտիկական հաճախականության սանր FCG որպես բազմալիքային լույսի աղբյուր: FCG սանր ազդանշանը սկզբում առանձնացվում է դեմուլտիպլեքսատորում (DEMUX), այնուհետև մտնում է EOM էլեկտրաօպտիկական մոդուլյատոր: Միջոցով ազդանշանը ենթարկվում է առաջադեմ QAM քառակուսային ամպլիտուդի մոդուլյացիայի՝ օպտիմալ սպեկտրային արդյունավետության համար (SE):

Հաղորդիչի արտահոսքի ժամանակ ալիքները վերամիավորվում են մուլտիպլեքսորում (MUX) և WDM ազդանշանները փոխանցվում են մեկ ռեժիմի մանրաթելի միջոցով: Ընդունող վերջում, ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման ընդունիչը (WDM Rx), օգտագործում է 2-րդ FCG-ի LO տեղային օսցիլատորը բազմալիքային երկարությունների համահունչ հայտնաբերման համար: Մուտքային WDM ազդանշանների ալիքներն առանձնացված են դեմուլտիպլեքսատորով և սնվում են համահունչ ստացողի զանգվածին (Coh. Rx): որտեղ տեղական LO oscillator-ի դեմուլտիպլեքսավորման հաճախականությունը օգտագործվում է որպես փուլային հղում յուրաքանչյուր համահունչ ստացողի համար: Նման WDM կապերի կատարումն ակնհայտորեն մեծապես կախված է հիմքում ընկած սանրային ազդանշանի գեներատորից, մասնավորապես՝ օպտիկական գծի լայնությունից և մեկ սանրագծի օպտիկական հզորությունից:

Իհարկե, օպտիկական հաճախականության սանրման տեխնոլոգիան դեռ զարգացման փուլում է, և դրա կիրառման սցենարները և շուկայի չափերը համեմատաբար փոքր են: Եթե ​​այն կարողանա հաղթահարել տեխնիկական խոչընդոտները, նվազեցնել ծախսերը և բարելավել հուսալիությունը, ապա հնարավոր կլինի հասնել լայնածավալ կիրառությունների օպտիկական փոխանցման ոլորտում: