광학 주파수 빗 및 광학 전송?

우리는 1990 년대 이래로 WDM 파장 분할 다중화 기술이 수백 또는 수천 킬로미터에 걸친 장거리 광섬유 링크에 사용되어 왔음을 알고 있습니다. 대부분의 국가와 지역에서 광섬유 인프라는 가장 비싼 자산이며, 트랜시버 구성 요소의 비용은 상대적으로 낮습니다.

그러나 5G와 같은 네트워크 데이터 전송 속도의 폭발적인 성장으로 인해 짧은 거리 링크에서는 WDM 기술이 점점 더 중요 해지고 짧은 링크의 배포량이 훨씬 커져 트랜시버 구성 요소의 비용과 크기가 더욱 민감합니다.

현재, 이들 네트워크는 여전히 우주 분할 멀티플렉싱 채널을 통한 병렬 전송을 위해 수천 개의 단일 모드 광 섬유에 의존하며, 각 채널의 데이터 속도는 상대적으로 수백 GBIT/S (800G)에 불과합니다. T- 수준은 제한된 응용 프로그램을 가질 수 있습니다.

그러나 예측 가능한 미래에 일반적인 공간 평행의 개념은 곧 확장 성 제한에 도달 할 것이며, 데이터 속도의 추가 개선을 유지하기 위해 각 섬유의 데이터 스트림의 스펙트럼 병렬화에 의해 보완되어야합니다. 이로 인해 채널 수와 데이터 속도의 최대 확장 성이 중요합니다.

이 경우, 소형 및 고정 된 다중 파장 광원으로서 주파수 빗 생성기 (FCG)는 다수의 잘 정의 된 광학 캐리어를 제공하여 결정적인 역할을 할 수 있습니다. 또한 광학 주파수 빗의 특히 중요한 장점은 콤 라인이 본질적으로 주파수가 등거리되어있어 채널 간 가드 밴드의 요구 사항을 완화하고 DFB 레이저 어레이를 사용하는 전통적인 스키마의 단일 라인에 필요한 주파수 제어를 피할 수 있다는 것입니다.

이러한 장점은 파장 분할 멀티플렉싱의 송신기에도 적용 할 수있을뿐만 아니라 이산으로 국소 발진기 (LO) 어레이를 단일 빗 생성기로 대체 할 수있는 수신기에도 적용 가능하다는 점에 유의해야합니다. LO Comb Generator의 사용은 파장 디퍼링 다중화 채널에서 디지털 신호 처리를 더욱 촉진시켜 수신기 복잡성을 줄이고 위상 노이즈 공차를 향상시킬 수 있습니다.

또한, 평행 한 코 히어 런트 수신을 위해 위상 잠금 기능을 갖는 LO COMB 신호를 사용하면 전체 파장 분할 멀티플렉싱 신호의 시간 도메인 파형을 재구성 할 수 있으며, 따라서 전송 섬유의 광학 비선형 성으로 인한 손상을 보상 할 수 있습니다. COMB 신호 전송을 기반으로하는 개념적 이점 외에도, 더 작은 크기와 경제적으로 효율적인 대규모 생산은 향후 파장 분할 다중화 트랜시버의 주요 요인입니다.

따라서, 다양한 COMB 신호 발전기 개념 중에서 칩 레벨 장치가 특히 주목할 만하다. 데이터 신호 변조, 멀티플렉싱, 라우팅 및 수신을위한 고도로 확장 가능한 광자 통합 회로와 결합하면, 이러한 장치는 섬유질 당 수십 개의 TBIT/s의 전송 용량과 함께 저비용으로 대량으로 제조 할 수있는 작고 효율적인 파장 파장 다중화 트랜시버의 핵심이 될 수 있습니다.

전송 끝의 출력에서, 각 채널은 멀티플렉서 (MUX)를 통해 재조합되고, 파장 분할 멀티플렉싱 신호는 단일 모드 섬유를 통해 전송된다. 수신 끝에서, 파장 분할 멀티플렉싱 수신기 (WDM RX)는 다중 파장 간섭 감지를 위해 두 번째 FCG의 LO 로컬 발진기를 사용합니다. 입력 파장 분할 멀티플렉싱 신호의 채널은 탈수성에 의해 분리 된 다음 코 히어 런트 수신기 어레이 (Coh. Rx)로 보냅니다. 그중, 로컬 오실레이터 LO의 탈형 - 탈식 주파수는 각 코 히어 런트 수신기에 대한 위상 참조로 사용된다. 이 파장 디비전 멀티플렉싱 링크의 성능은 분명히 기본 빗 신호 생성기, 특히 각 콤 라인의 광 폭과 광학 전력에 크게 의존합니다.

물론 광학 주파수 빗 기술은 여전히 ​​개발 단계에 있으며 응용 시나리오와 시장 규모는 비교적 작습니다. 기술 병목 현상을 극복하고 비용을 줄이며 신뢰성을 향상시킬 수 있다면 광 전송에서 스케일 레벨 응용 프로그램을 달성 할 수 있습니다.