Бізге белгілі, 1990 жылдардан бастап WDM WDM технологиясы жүздеген немесе тіпті мыңдаған шақырымға созылатын ұзақ қашықтыққа созылатын талшықты-оптикалық байланыс үшін қолданылып келеді. Елдің көптеген аймақтары үшін талшықты-оптикалық инфрақұрылым ең қымбат актив болып табылады, ал қабылдағыш-таратқыш компоненттерінің құны салыстырмалы түрде төмен.
Дегенмен, 5G сияқты желілерде деректер беру жылдамдығының күрт өсуімен WDM технологиясы қысқа қашықтықтағы байланыстарда да маңызды бола бастады, олар әлдеқайда үлкен көлемде орналастырылады және сондықтан қабылдағыш-таратқыш жинақтарының құны мен өлшеміне сезімтал.
Қазіргі уақытта бұл желілер әлі де кеңістікті бөлу мультиплекстеу арналары арқылы параллель берілетін мыңдаған бір режимді оптикалық талшықтарға сүйенеді, әр арна үшін деректер беру жылдамдығы салыстырмалы түрде төмен, ең көбі бірнеше жүз Гбит/с (800 Гбит), ал Т-класында қолдану мүмкіндігі аз.
Дегенмен, жақын болашақта жалпы кеңістіктік параллелизация тұжырымдамасы жақын арада масштабталу шегіне жетеді және деректер жылдамдығының одан әрі өсуін қолдау үшін әрбір талшықтағы деректер ағындарының спектрлік параллелизациясымен толықтырылуы керек. Бұл WDM технологиясы үшін мүлдем жаңа қолданба кеңістігін ашуы мүмкін, онда арналар саны мен деректер жылдамдығы тұрғысынан максималды масштабталу өте маңызды.
Осыған байланысты,оптикалық жиілік тарақты генератор (ОЖГ)көптеген жақсы анықталған оптикалық тасымалдаушыларды қамтамасыз ете алатын ықшам, бекітілген, көп толқынды жарық көзі ретінде маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар, оптикалық жиілік тарақтарының ерекше маңызды артықшылығы - тарақтар жиілікте бірдей қашықтықта орналасқан, осылайша арнааралық қорғаныс жолақтарына қойылатын талапты жеңілдетеді және DFB лазерлерінің массивін пайдаланатын дәстүрлі схемадағы бір сызық үшін қажет болатын жиілікті басқарудан аулақ болады.
Бұл артықшылықтар тек WDM таратқыштарына ғана емес, сонымен қатар олардың қабылдағыштарына да қатысты екенін атап өту маңызды, мұнда дискретті жергілікті осциллятор (LO) массивтерін бір тарақ генераторымен ауыстыруға болады. LO тарақ генераторларын пайдалану WDM арналары үшін сандық сигналды өңдеуді одан әрі жеңілдетеді, осылайша қабылдағыштың күрделілігін азайтады және фазалық шуға төзімділікті арттырады.
Сонымен қатар, параллель когерентті қабылдау үшін фазалық құлыптауы бар LO тарақты сигналдарды пайдалану тіпті бүкіл WDM сигналының уақыттық домендік толқын формасын қалпына келтіруге мүмкіндік береді, осылайша тарату талшығындағы оптикалық сызықтық еместіктерден туындаған бұзылуларды өтейді. Тарақты сигнал берудің осы тұжырымдамалық артықшылықтарынан басқа, болашақ WDM қабылдағыш-таратқыштары үшін кішірек өлшемді және үнемді жаппай өндіріс те маңызды болып табылады.
Сондықтан, әртүрлі тарақ сигнал генераторы тұжырымдамаларының ішінде чип масштабты құрылғылар ерекше қызығушылық тудырады. Деректер сигналын модуляциялау, мультиплекстеу, маршруттау және қабылдау үшін жоғары масштабталатын фотондық интегралды схемалармен біріктірілген кезде, мұндай құрылғылар көп мөлшерде төмен бағамен жасалуы мүмкін, әр талшық үшін ондаған Тбит/с дейінгі өткізу қабілеті бар ықшам, жоғары тиімді WDM қабылдағыш-таратқыштарының кілтін ұстай алады.
Келесі суретте көп толқынды жарық көзі ретінде оптикалық жиілік тарағын FCG пайдаланатын WDM таратқышының схемасы көрсетілген. FCG тарақты сигналы алдымен демультиплексорда (DEMUX) бөлінеді, содан кейін EOM электрооптикалық модуляторына түседі. Сигнал оңтайлы спектрлік тиімділік (SE) үшін кеңейтілген QAM квадратуралық амплитудалық модуляциясына ұшырайды.
Таратқыштың шығысында арналар мультиплексорға (MUX) қайта біріктіріледі және WDM сигналдары бір режимді талшық арқылы беріледі. Қабылдау жағында толқын ұзындығын бөлу мультиплексоры қабылдағышы (WDM Rx) көп толқынды когерентті анықтау үшін 2-ші FCG жергілікті осцилляторын пайдаланады. Кіріс WDM сигналдарының арналары демультиплексормен бөлінеді және когерентті қабылдағыш массивіне (Coh. Rx) беріледі, мұнда жергілікті осциллятор LO демультиплексоры жиілігі әрбір когерентті қабылдағыш үшін фазалық сілтеме ретінде қолданылады. Мұндай WDM байланыстарының өнімділігі, әрине, негізінен негізгі тарақ сигнал генераторына, атап айтқанда оптикалық желі еніне және тарақ желісінің оптикалық қуатына байланысты.
Әрине, оптикалық жиілік тарақтары технологиясы әлі де даму сатысында, ал оны қолдану сценарийлері мен нарық көлемі салыстырмалы түрде шағын. Егер ол техникалық кедергілерді жеңе алса, шығындарды азайтып, сенімділікті арттыра алса, онда оптикалық берілісте масштабты деңгейдегі қолданбаларға қол жеткізуге болады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 21 қараша