ऑप्टिकल वारंवारता कंघी आणि ऑप्टिकल ट्रांसमिशन?

आपल्याला माहित आहे की, 1990 पासून, WDM WDM तंत्रज्ञान शेकडो किंवा हजारो किलोमीटरच्या लांब पल्ल्याच्या फायबर-ऑप्टिक लिंक्ससाठी वापरले जात आहे. देशातील बहुतेक क्षेत्रांसाठी, फायबर पायाभूत सुविधा ही त्याची सर्वात महाग मालमत्ता आहे, तर ट्रान्सीव्हर घटकांची किंमत तुलनेने कमी आहे.
तथापि, 5G सारख्या नेटवर्क्समधील डेटा दरांच्या स्फोटामुळे, WDM तंत्रज्ञान कमी अंतराच्या लिंक्समध्ये देखील वाढत्या प्रमाणात महत्त्वपूर्ण होत आहे, जे खूप मोठ्या व्हॉल्यूममध्ये तैनात केले जातात आणि त्यामुळे ट्रान्सीव्हर असेंब्लीच्या किंमती आणि आकारासाठी अधिक संवेदनशील असतात.

सध्या, हे नेटवर्क स्पेस डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंगच्या चॅनेलद्वारे समांतरपणे प्रसारित केलेल्या हजारो सिंगल-मोड ऑप्टिकल फायबरवर अवलंबून असतात, ज्यामध्ये प्रति चॅनेल जास्तीत जास्त काहीशे Gbit/s (800G) च्या तुलनेने कमी डेटा दरांसह, शक्य तितक्या कमी संख्येसह टी-वर्गातील अर्ज.

तथापि, नजीकच्या भविष्यात, सामान्य अवकाशीय समांतरतेची संकल्पना लवकरच त्याच्या स्केलेबिलिटीच्या मर्यादेपर्यंत पोहोचेल, आणि डेटा दरांमध्ये आणखी वाढ टिकवून ठेवण्यासाठी प्रत्येक फायबरमधील डेटा प्रवाहांच्या वर्णक्रमीय समांतरतेने पूरक असणे आवश्यक आहे. हे WDM तंत्रज्ञानासाठी एक संपूर्ण नवीन ऍप्लिकेशन स्पेस उघडू शकते, ज्यामध्ये चॅनेलची संख्या आणि डेटा रेटच्या बाबतीत कमाल स्केलेबिलिटी महत्त्वपूर्ण आहे.

या संदर्भात,ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब जनरेटर (FCG)कॉम्पॅक्ट, स्थिर, बहु-तरंगलांबी प्रकाश स्रोत म्हणून महत्त्वाची भूमिका बजावते जे मोठ्या संख्येने चांगल्या-परिभाषित ऑप्टिकल वाहक प्रदान करू शकतात. याव्यतिरिक्त, ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब्सचा एक विशेष महत्त्वाचा फायदा म्हणजे कंघी रेषा आंतर-चॅनेल गार्ड बँडची आवश्यकता शिथिल करते आणि पारंपारिक योजनेत एका ओळीसाठी आवश्यक वारंवारता नियंत्रण टाळते. DFB लेसरची ॲरे.

हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की हे फायदे केवळ WDM ट्रान्समीटरलाच लागू होत नाहीत तर त्यांच्या रिसीव्हर्सनाही लागू होतात, जेथे स्वतंत्र लोकल ऑसीलेटर (LO) ॲरे एकाच कंघी जनरेटरने बदलले जाऊ शकतात. LO कॉम्ब जनरेटरचा वापर WDM चॅनेलसाठी डिजिटल सिग्नल प्रक्रिया सुलभ करतो, ज्यामुळे रिसीव्हरची जटिलता कमी होते आणि फेज आवाज सहनशीलता वाढते.

याव्यतिरिक्त, समांतर सुसंगत रिसेप्शनसाठी फेज-लॉकिंगसह LO कॉम्ब सिग्नलचा वापर संपूर्ण WDM सिग्नलच्या टाइम-डोमेन वेव्हफॉर्मची पुनर्रचना करणे देखील शक्य करते, अशा प्रकारे ट्रान्समिशन फायबरमधील ऑप्टिकल नॉनलाइनरिटीमुळे झालेल्या दोषांची भरपाई करते. कंगवा-आधारित सिग्नल ट्रान्समिशनच्या या वैचारिक फायद्यांव्यतिरिक्त, भविष्यातील डब्ल्यूडीएम ट्रान्ससीव्हर्ससाठी लहान आकार आणि किफायतशीर मोठ्या प्रमाणात उत्पादन देखील महत्त्वाचे आहे.
म्हणून, विविध कंघी सिग्नल जनरेटर संकल्पनांमध्ये, चिप-स्केल उपकरणे विशेष स्वारस्य आहेत. डेटा सिग्नल मॉड्युलेशन, मल्टिप्लेक्सिंग, राउटिंग आणि रिसेप्शनसाठी अत्यंत स्केलेबल फोटोनिक इंटिग्रेटेड सर्किट्ससह एकत्रित केल्यावर, अशा उपकरणांमध्ये कॉम्पॅक्ट, उच्च कार्यक्षम WDM ट्रान्सीव्हर्सची गुरुकिल्ली असू शकते जी कमी किमतीत मोठ्या प्रमाणात तयार केली जाऊ शकते, दहापर्यंत ट्रान्समिशन क्षमता. Tbit/s प्रति फायबर.

खालील आकृतीमध्ये ऑप्टिकल फ्रिक्वेंसी कॉम्ब FCG चा वापर मल्टी-वेव्हलेंथ लाइट सोर्स म्हणून WDM ट्रान्समीटरचे स्कीमॅटिक चित्रण केले आहे. FCG कॉम्ब सिग्नल प्रथम डिमल्टीप्लेक्सर (DEMUX) मध्ये वेगळे केले जाते आणि नंतर EOM इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटरमध्ये प्रवेश करते. द्वारे, इष्टतम वर्णक्रमीय कार्यक्षमतेसाठी (SE) सिग्नल प्रगत QAM क्वाड्रॅचर ऍम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशनच्या अधीन आहे.

ट्रान्समीटर एग्रेसवर, चॅनेल मल्टीप्लेक्सर (MUX) मध्ये पुन्हा एकत्र केले जातात आणि WDM सिग्नल सिंगल मोड फायबरवर प्रसारित केले जातात. प्राप्तीच्या शेवटी, तरंगलांबी विभाग मल्टिप्लेक्सिंग रिसीव्हर (WDM Rx), मल्टीवेव्हलेंथ सुसंगत शोधण्यासाठी 2रा FCG चे LO लोकल ऑसीलेटर वापरतो. इनपुट WDM सिग्नलचे चॅनेल डिमल्टीप्लेक्सरद्वारे वेगळे केले जातात आणि सुसंगत रिसीव्हर ॲरे (Coh. Rx) ला दिले जातात. जेथे स्थानिक आंदोलक LO ची डीमल्टीप्लेक्सिंग वारंवारता प्रत्येक सुसंगत प्राप्तकर्त्यासाठी फेज संदर्भ म्हणून वापरली जाते. अशा WDM लिंक्सचे कार्यप्रदर्शन स्पष्टपणे अंतर्निहित कंघी सिग्नल जनरेटरवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असते, विशेषत: ऑप्टिकल लाइन रुंदी आणि प्रति कॉम्ब लाइन ऑप्टिकल पॉवर.

अर्थात, ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब टेक्नॉलॉजी अजूनही विकासाच्या टप्प्यात आहे, आणि त्याची अनुप्रयोग परिस्थिती आणि बाजाराचा आकार तुलनेने लहान आहे. जर ते तांत्रिक अडथळे दूर करू शकतील, खर्च कमी करू शकतील आणि विश्वासार्हता सुधारू शकतील, तर ऑप्टिकल ट्रान्समिशनमध्ये स्केल-स्तरीय ऍप्लिकेशन्स प्राप्त करणे शक्य होईल.