광주파수 빗과 광전송?

우리가 알고 있듯이, 1990년대부터 WDM WDM 기술은 수백 또는 수천 킬로미터의 장거리 광섬유 링크에 사용되었습니다. 전국 대부분의 지역에서 광섬유 인프라는 가장 비싼 자산인 반면, 트랜시버 구성 요소 비용은 상대적으로 낮습니다.
그러나 5G와 같은 네트워크에서 데이터 속도가 폭발적으로 증가함에 따라 WDM 기술은 단거리 링크에서도 점점 더 중요해지고 있습니다. 단거리 링크는 훨씬 더 많은 양으로 배포되므로 트랜시버 어셈블리의 비용과 크기에 더욱 민감합니다.

현재 이러한 네트워크는 여전히 공간 분할 다중화 채널을 통해 병렬로 전송되는 수천 개의 단일 모드 광섬유에 의존하고 있으며, 채널당 최대 수백 Gbit/s(800G)의 상대적으로 낮은 데이터 전송률을 사용합니다. T 클래스의 애플리케이션.

그러나 가까운 미래에 공통 공간 병렬화의 개념은 곧 확장성의 한계에 도달할 것이며 데이터 속도의 추가 증가를 유지하기 위해 각 광섬유의 데이터 스트림의 스펙트럼 병렬화로 보완되어야 합니다. 이는 채널 수와 데이터 속도 측면에서 최대 확장성이 중요한 WDM 기술에 대한 완전히 새로운 응용 분야를 열 수 있습니다.

이러한 맥락에서,광주파수 빗 발생기(FCG)다수의 잘 정의된 광학 캐리어를 제공할 수 있는 소형, 고정형, 다중 파장 광원으로서 중요한 역할을 합니다. 또한, 광 주파수 빗의 특히 중요한 장점은 빗 선이 본질적으로 주파수에서 등거리이므로 채널 간 보호 대역에 대한 요구 사항을 완화하고 다음을 사용하는 기존 방식에서 단일 선에 필요한 주파수 제어를 피한다는 것입니다. DFB 레이저 배열.

이러한 장점은 WDM 송신기뿐만 아니라 개별 LO(국부 발진기) 어레이가 단일 콤 발생기로 대체될 수 있는 수신기에도 적용된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. LO 콤 생성기를 사용하면 WDM 채널에 대한 디지털 신호 처리가 더욱 용이해지기 때문에 수신기 복잡성이 줄어들고 위상 잡음 허용 범위가 늘어납니다.

또한 병렬 코히어런트 수신을 위해 위상 잠금 기능이 있는 LO 콤 신호를 사용하면 전체 WDM 신호의 시간 영역 파형을 재구성할 수 있으므로 전송 섬유의 광학적 비선형성으로 인한 손상을 보상할 수 있습니다. 빗 기반 신호 전송의 이러한 개념적 이점 외에도 더 작은 크기와 비용 효율적인 대량 생산도 미래 WDM 트랜시버의 핵심입니다.
따라서 다양한 콤 신호 발생기 개념 중에서 칩 규모 장치가 특히 관심을 끌고 있습니다. 데이터 신호 변조, 다중화, 라우팅 및 수신을 위해 확장성이 뛰어난 광자 집적 회로와 결합하면 이러한 장치는 최대 10개의 전송 용량으로 저렴한 비용으로 대량 제작할 수 있는 소형의 고효율 WDM 트랜시버의 핵심이 될 수 있습니다. 섬유당 Tbit/s입니다.

다음 그림은 다중 파장 광원으로 광 주파수 빗 FCG를 사용하는 WDM 송신기의 개략도를 보여줍니다. FCG 빗 신호는 먼저 디멀티플렉서(DEMUX)에서 분리된 다음 EOM 전기 광학 변조기로 들어갑니다. 이를 통해 신호는 최적의 스펙트럼 효율(SE)을 위해 고급 QAM 직교 진폭 변조를 거칩니다.

송신기 송신 시 채널은 멀티플렉서(MUX)에서 재결합되고 WDM 신호는 단일 모드 광섬유를 통해 전송됩니다. 수신단에서는 WDM Rx(파장 분할 다중화 수신기)가 2차 FCG의 LO 로컬 발진기를 사용하여 다중 파장 일관성 감지를 수행합니다. 입력 WDM 신호의 채널은 디멀티플렉서에 의해 분리되어 코히어런트 수신기 어레이(Coh. Rx)로 공급됩니다. 여기서 국부 발진기 LO의 역다중화 주파수는 각 코히어런트 수신기에 대한 위상 기준으로 사용됩니다. 이러한 WDM 링크의 성능은 기본 콤 신호 발생기, 특히 광 라인 폭과 콤 라인당 광 전력에 크게 좌우됩니다.

물론 광주파수 빗 기술은 아직 개발 단계에 있으며 응용 시나리오와 시장 규모가 상대적으로 작습니다. 기술적 병목 현상을 극복하고 비용을 절감하며 신뢰성을 향상시킬 수 있다면 광전송 분야에서 규모 수준의 응용을 달성하는 것이 가능할 것입니다.