Mir wëssen, datt d'WDM-Wellenlängtmultiplextechnologie zënter den 1990er Joren fir Glasfaserverbindungen iwwer grouss Distanzen, déi Honnerte oder souguer Dausende vu Kilometer iwwerspanen, benotzt gëtt. Fir déi meescht Länner a Regiounen ass d'Glasfaserinfrastruktur hiren deierste Verméigen, während d'Käschte fir Transceiverkomponenten relativ niddreg sinn.
Wéinst dem explosive Wuesstem vun den Netzwierkdateniwwerdroungsraten, wéi zum Beispill 5G, ass d'WDM-Technologie awer ëmmer méi wichteg a Kuerzstreckenverbindungen ginn, an den Asazvolumen vu Kuerzstreckenverbindungen ass vill méi grouss, wouduerch d'Käschten an d'Gréisst vun den Transceiverkomponenten méi empfindlech sinn.
Aktuell baséieren dës Netzwierker nach ëmmer op Dausende vun Single-Mode-Glasfaseren fir d'parallel Iwwerdroung iwwer Space Division Multiplexing-Kanäl, an d'Datenrate vun all Kanal ass relativ niddreg, maximal nëmmen e puer honnert Gbit/s (800G). T-Niveau kéint limitéiert Uwendungen hunn.
Mä an noer Zukunft wäert de Konzept vun der gewéinlecher raimlecher Paralleliséierung geschwënn seng Skalierbarkeetsgrenz erreechen a muss duerch eng Spektrumparalleliséierung vun Datenstréim an all Glasfaser ergänzt ginn, fir weider Verbesserungen vun den Datenraten z'erhalen. Dëst kéint e ganz neien Uwendungsraum fir d'Wellenlängtmultiplexingtechnologie opmaachen, wou déi maximal Skalierbarkeet vun der Kanalzuel an der Datenrate entscheedend ass.
An dësem Fall kann de Frequenzkammgenerator (FCG), als kompakt a fix Multiwellenlängtliichtquell, eng grouss Zuel vu gutt definéierten opteschen Träger liwweren, an domat eng entscheedend Roll spillen. Zousätzlech ass e besonnesch wichtege Virdeel vun engem optesche Frequenzkamm, datt d'Kammelinnen am Fong gläich wäit vuneneen ewech sinn, wat d'Ufuerderunge fir Interkanal-Schutzbänner entspane kann an d'Frequenzkontroll vermeide kann, déi fir eenzel Linnen an traditionelle Schemae mat DFB-Laserarrays erfuerderlech ass.
Et sollt een drop hiweisen, datt dës Virdeeler net nëmmen op den Sender vum Wellenlängtenmultiplexing uwendbar sinn, mä och op säin Empfänger, wou den diskreten lokalen Oszillator (LO)-Array duerch en Eenzelkammgenerator ersat ka ginn. D'Benotzung vu LO-Kammgeneratoren kann d'digital Signalveraarbechtung a Wellenlängtenmultiplexingkanäl weider erliichteren, wouduerch d'Komplexitéit vum Empfänger reduzéiert gëtt an d'Phasenrauschtoleranz verbessert gëtt.
Zousätzlech kann d'Benotzung vun LO-Kammsignaler mat Phasengespärrter Funktioun fir parallel kohärent Empfang souguer d'Zäitdomänwellenform vum gesamte Wellenlängtenmultiplexingsignal rekonstruéieren, wouduerch de Schued kompenséiert gëtt, deen duerch déi optesch Netlinearitéit vun der Transmissiounsfaser verursaacht gëtt. Nieft de konzeptuellen Virdeeler baséiert op der Kammsignaltransmissioun sinn och eng méi kleng Gréisst an eng wirtschaftlech effizient Groussproduktioun Schlësselfaktoren fir zukünfteg Wellenlängtenmultiplexing-Transceiver.
Dofir sinn ënner de verschiddene Kammsignalgeneratorkonzepter Chip-Niveau-Apparater besonnesch bemierkenswäert. A Kombinatioun mat héich skalierbare photoneschen integréierte Schaltunge fir d'Modulatioun, d'Multiplexing, d'Routing an den Empfang vun Datensignaler, kënnen esou Apparater de Schlëssel zu kompakten an effizienten Wellenlängtmultiplexing-Transceiver ginn, déi a grousse Quantitéiten zu niddrege Käschten hiergestallt kënne ginn, mat enger Iwwerdroungskapazitéit vun Zénger vun Tbit/s pro Glasfaser.
Um Ausgang vum Sendende gëtt all Kanal iwwer e Multiplexer (MUX) rekombinéiert, an de Wellenlängtenmultiplexingsignal gëtt iwwer Single-Modus-Faser iwwerdroen. Um Empfangende benotzt de Wellenlängtenmultiplexing-Empfänger (WDM Rx) den LO-Lokaloszillator vum zweeten FCG fir d'Detektioun vu Multiwellenlängteninterferenzen. De Kanal vum Input-Wellenlängtenmultiplexingsignal gëtt vun engem Demultiplexer getrennt an dann un en kohärenten Empfängerarray (Coh. Rx) geschéckt. Dorënner gëtt d'Demultiplexingfrequenz vum Lokaloszillator LO als Phasenreferenz fir all kohärent Empfänger benotzt. D'Leeschtung vun dësem Wellenlängtenmultiplexing-Link hänkt natierlech gréisstendeels vum Basis-Kamsignalgenerator of, besonnesch vun der Breet vum Liicht an der optescher Leeschtung vun all Kammlinn.
Natierlech ass d'Technologie vum optesche Frequenzkamm nach ëmmer an der Entwécklungsphase, an hir Uwendungsszenarien a Maartgréisst si relativ kleng. Wann se technologesch Engpässe iwwerwanne kann, Käschten reduzéiere kann an d'Zouverlässegkeet verbessert, kéint se Uwendungen op Skalaniveau an der optescher Iwwerdroung erreechen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 19. Dezember 2024