Мы знаем, что с 1990-х годов технология мультиплексирования с разделением по длине волны WDM использовалась для сотен или даже тысяч километров оптоволоконных линий связи на большие расстояния. Для большинства стран оптоволоконная инфраструктура является самым дорогим активом, тогда как стоимость компонентов приемопередатчиков относительно невелика.
Однако с взрывным ростом скорости передачи данных в таких сетях, как 5G, технология WDM также становится все более важной в линиях связи на короткие расстояния, которые развертываются в гораздо больших объемах и, следовательно, оказывают влияние на стоимость компонентов приемопередатчиков. и размер также более чувствительны.
В настоящее время эти сети по-прежнему используют тысячи одномодовых оптических волокон для параллельной передачи по каналам мультиплексирования с пространственным разделением, а скорость передачи данных по каждому каналу относительно низкая, максимум несколько сотен Гбит/с (800 Гбит/с). Возможен Т-уровень Применений мало.
Но в обозримом будущем концепция обычного пространственного распараллеливания вскоре достигнет предела своей масштабируемости и должна быть дополнена спектральным распараллеливанием потока данных в каждом волокне, чтобы обеспечить дальнейшее увеличение скорости передачи данных. Это может открыть совершенно новое пространство для применения технологии мультиплексирования с разделением по длине волны, где решающее значение имеет максимальная масштабируемость числа каналов и скорости передачи данных.
В данном контексте,гребенчатый генератор оптических частот (FCG)играет ключевую роль в качестве компактного фиксированного многоволнового источника света, который может обеспечивать большое количество четко определенных оптических несущих. Кроме того, особенно важным преимуществом гребенок оптических частот является то, что линии гребенки по своей сути эквидистантны по частоте, что ослабляет требования к межканальным защитным полосам и позволяет избежать необходимости использования традиционных схем с использованием DFB-лазерных решеток. Регулировка частоты по одной линии.
Важно отметить, что эти преимущества применимы не только к передатчику WDM, но и к его приемнику, где массив дискретных гетеродинов (LO) может быть заменен одним гребенчатым генератором. Цифровую обработку сигналов мультиплексированных каналов с разделением по длине волны можно дополнительно упростить с помощью гребенчатого генератора гетеродина, тем самым уменьшая сложность приемника и улучшая запас по фазовому шуму.
Кроме того, использование гребенчатых сигналов LO с функцией фазовой синхронизации для параллельного когерентного приема может даже восстановить форму сигнала во временной области всего сигнала, мультиплексированного с разделением по длине волны, тем самым компенсируя повреждения, вызванные оптической нелинейностью передающего волокна. В дополнение к этим концептуальным преимуществам, основанным на гребенчатой передаче сигналов, меньшие размеры и экономичное массовое производство также являются ключевыми для будущих трансиверов с мультиплексированием с разделением по длине волны.
Поэтому среди различных концепций гребенчатых генераторов особый интерес представляют устройства размером с кристалл. В сочетании с хорошо масштабируемыми фотонными интегральными схемами для модуляции, мультиплексирования, маршрутизации и приема сигналов данных такие устройства могут стать ключом к созданию компактных и эффективных трансиверов с мультиплексированием по длине волны, которые могут работать при низких частотах. Производство в больших количествах экономически эффективно. , а пропускная способность каждого оптического волокна может достигать десятков Тбит/с.
На рисунке ниже изображена принципиальная схема передатчика с мультиплексированием по длине волны, использующего гребенку оптических частот FCG в качестве многоволнового источника света. Гребенчатый сигнал FCG сначала разделяется в демультиплексоре (DEMUX), а затем поступает в электрооптический модулятор EOM. Таким образом, чтобы получить наилучшую спектральную эффективность (SE), сигнал подвергается усовершенствованной квадратурной амплитудной модуляции QAM.
На выходе передатчика каждый канал рекомбинируется в мультиплексоре (MUX), и мультиплексированный сигнал с разделением по длине волны передается по одномодовому оптическому волокну. На приемной стороне приемник с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM Rx) использует гетеродин гетеродина второй FCG для выполнения многоволнового когерентного обнаружения. Каналы входного сигнала, мультиплексированного с разделением по длине волны, разделяются демультиплексором и затем подаются в когерентную решетку приемников (Coh. Rx). Среди них частота демультиплексирования гетеродина LO используется в качестве опорной фазы каждого когерентного приемника. Производительность такого канала мультиплексирования с разделением по длине волны, очевидно, сильно зависит от основного генератора гребенчатого сигнала, в частности от ширины света и оптической мощности каждой гребенчатой линии.
Конечно, технология оптической гребенки частот все еще находится на стадии разработки, а сценарии ее применения и размер рынка относительно невелики. Если удастся преодолеть технические узкие места, снизить затраты и повысить надежность, станет возможным широкомасштабное применение оптической передачи.
Привет, дорогие друзья, если вам потребуется приложение для решений DWDM, пожалуйста, свяжитесь со мной. Мы поможем вам спроектировать и рассчитать стоимость.
#DWDM #OTN #ROADM #оптическая передача #магистральная сеть #WSS
