अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कंघी र अप्टिकल ट्रान्समिशन?

हामीलाई थाहा छ कि 1990 को दशक देखि, WDM तरंगदैर्ध्य डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ टेक्नोलोजी सयौं वा हजारौं किलोमिटर फैलिएको लामो दूरीको फाइबर अप्टिक लिङ्कहरूको लागि प्रयोग गरिएको छ। धेरै देशहरू र क्षेत्रहरूको लागि, फाइबर अप्टिक पूर्वाधार तिनीहरूको सबैभन्दा महँगो सम्पत्ति हो, जबकि ट्रान्सीभर घटकहरूको लागत अपेक्षाकृत कम छ।

यद्यपि, 5G जस्ता नेटवर्क डाटा ट्रान्समिशन दरहरूको विस्फोटक बृद्धिसँगै, छोटो दूरीको लिङ्कहरूमा WDM प्रविधि बढ्दो रूपमा महत्त्वपूर्ण भएको छ, र छोटो लिङ्कहरूको डिप्लोइमेन्ट भोल्युम धेरै ठूलो छ, ट्रान्ससिभर कम्पोनेन्टहरूको लागत र आकारलाई थप संवेदनशील बनाउँदै।

वर्तमानमा, यी नेटवर्कहरू अझै पनि स्पेस डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ च्यानलहरू मार्फत समानान्तर प्रसारणको लागि हजारौं एकल-मोड अप्टिकल फाइबरहरूमा निर्भर छन्, र प्रत्येक च्यानलको डाटा दर अपेक्षाकृत कम छ, धेरैमा केही सय Gbit/s (800G)। T-स्तरमा सीमित अनुप्रयोगहरू हुन सक्छन्।

तर निकट भविष्यमा, सामान्य स्थानिय समानान्तरको अवधारणा चाँडै नै यसको स्केलेबिलिटी सीमामा पुग्ने छ, र डेटा दरहरूमा थप सुधारहरू कायम राख्न प्रत्येक फाइबरमा डाटा स्ट्रिमहरूको स्पेक्ट्रम समानान्तरीकरणद्वारा पूरक हुनुपर्छ। यसले तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ टेक्नोलोजीको लागि पूर्ण नयाँ अनुप्रयोग ठाउँ खोल्न सक्छ, जहाँ च्यानल नम्बर र डाटा दरको अधिकतम स्केलेबिलिटी महत्त्वपूर्ण छ।

यस अवस्थामा, फ्रिक्वेन्सी कम्ब जेनरेटर (FCG), एक कम्प्याक्ट र निश्चित बहु तरंगदैर्ध्य प्रकाश स्रोतको रूपमा, राम्रोसँग परिभाषित अप्टिकल क्यारियरहरूको ठूलो संख्या प्रदान गर्न सक्छ, यसरी महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। थप रूपमा, अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कम्बको विशेष रूपमा महत्त्वपूर्ण फाइदा यो हो कि कम्ब लाइनहरू अनिवार्य रूपमा फ्रिक्वेन्सीमा समानुपातिक हुन्छन्, जसले अन्तर च्यानल गार्ड ब्यान्डहरूको आवश्यकताहरूलाई आराम गर्न सक्छ र DFB लेजर एरेहरू प्रयोग गरेर परम्परागत योजनाहरूमा एकल लाइनहरूको लागि आवश्यक फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रणबाट बच्न सक्छ।

यो ध्यान दिनुपर्छ कि यी फाइदाहरू तरंगदैर्ध्य डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङको ट्रान्समिटरमा मात्र लागू हुँदैनन्, तर यसको रिसिभरमा पनि लागू हुन्छन्, जहाँ छुट्टै लोकल ओसिलेटर (LO) एरेलाई एकल कम्बो जेनेरेटरले प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ। LO कम्बो जेनरेटरहरूको प्रयोगले तरंगदैर्ध्य डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ च्यानलहरूमा डिजिटल सिग्नल प्रशोधनलाई अझ सहज बनाउन सक्छ, जसले गर्दा रिसीभरको जटिलता घटाउँछ र चरणको आवाज सहिष्णुतामा सुधार हुन्छ।

थप रूपमा, समानान्तर सुसंगत रिसेप्शनको लागि चरण-लक गरिएको प्रकार्यको साथ LO कम्ब संकेतहरू प्रयोग गर्दा सम्पूर्ण तरंग लम्बाइ डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ सिग्नलको समय-डोमेन वेभफॉर्मलाई पुन: निर्माण गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा प्रसारण फाइबरको अप्टिकल ननलाइनरिटीले गर्दा हुने क्षतिको लागि क्षतिपूर्ति गर्दछ। कम्बो सिग्नल ट्रान्समिसनमा आधारित वैचारिक फाइदाहरूका अतिरिक्त, सानो आकार र आर्थिक रूपमा कुशल ठूला-स्तरीय उत्पादन पनि भविष्यको तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ ट्रान्ससिभरहरूका लागि प्रमुख कारकहरू हुन्।

तसर्थ, विभिन्न कंघी संकेत जनरेटर अवधारणाहरू बीच, चिप स्तर उपकरणहरू विशेष रूपमा उल्लेखनीय छन्। डाटा सिग्नल मोड्युलेसन, मल्टिप्लेक्सिङ, राउटिङ, र रिसेप्शनका लागि अत्यधिक स्केलेबल फोटोनिक इन्टिग्रेटेड सर्किटहरूसँग जोड्दा, त्यस्ता यन्त्रहरू कम्प्याक्ट र कुशल तरंग लम्बाइ डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ ट्रान्ससिभरको कुञ्जी बन्न सक्छन् जुन कम लागतमा ठूलो परिमाणमा उत्पादन गर्न सकिन्छ, दसौंको प्रसारण क्षमताको साथ। Tbit/s प्रति फाइबर।

पठाउने अन्तको आउटपुटमा, प्रत्येक च्यानललाई मल्टिप्लेक्सर (MUX) मार्फत पुन: संयोजित गरिन्छ, र तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ सिग्नल एकल-मोड फाइबर मार्फत प्रसारित हुन्छ। प्राप्त गर्ने अन्तमा, तरंगदैर्ध्य डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ रिसीभर (WDM Rx) ले बहु तरंगदैर्ध्य हस्तक्षेप पत्ता लगाउन दोस्रो FCG को LO लोकल ओसिलेटर प्रयोग गर्दछ। इनपुट वेभलेन्थ डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ सिग्नलको च्यानललाई डेमल्टीप्लेक्सरद्वारा छुट्याइन्छ र त्यसपछि एक सुसंगत रिसिभर एरे (Coh. Rx) मा पठाइन्छ। तिनीहरू मध्ये, स्थानीय थरथरानवाला LO को demultiplexing आवृत्ति प्रत्येक सुसंगत रिसीभरको लागि चरण सन्दर्भको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यस तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ लिङ्कको प्रदर्शन स्पष्ट रूपमा आधारभूत कम्ब सिग्नल जनरेटरमा निर्भर गर्दछ, विशेष गरी प्रकाशको चौडाइ र प्रत्येक कम्ब लाइनको अप्टिकल शक्ति।

निस्सन्देह, अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कम्ब टेक्नोलोजी अझै विकास चरणमा छ, र यसको अनुप्रयोग परिदृश्य र बजार आकार अपेक्षाकृत सानो छ। यदि यसले प्राविधिक अवरोधहरू पार गर्न सक्छ, लागत घटाउन सक्छ, र विश्वसनीयता सुधार गर्न सक्छ, यसले अप्टिकल ट्रान्समिशनमा स्केल स्तर अनुप्रयोगहरू प्राप्त गर्न सक्छ।