Optical frequency comb ug optical transmission?

Nahibal-an namon nga sukad sa 1990s, ang WDM wavelength division multiplexing nga teknolohiya gigamit alang sa mga long-distance nga fiber optic nga mga link nga nagsangkad sa gatusan o bisan sa liboan ka mga kilometro. Alang sa kadaghanan sa mga nasud ug rehiyon, ang imprastraktura sa fiber optic mao ang ilang labing mahal nga kabtangan, samtang ang gasto sa mga sangkap sa transceiver medyo ubos.

Bisan pa, sa kusog nga pag-uswag sa mga rate sa pagpadala sa data sa network sama sa 5G, ang teknolohiya sa WDM nahimong labi ka hinungdanon sa mga link nga mubo nga distansya, ug ang gidaghanon sa pag-deploy sa mga mubu nga link labi ka dako, nga naghimo sa gasto ug gidak-on sa mga sangkap sa transceiver nga labi ka sensitibo.

Sa pagkakaron, kini nga mga network nagsalig gihapon sa libu-libo nga single-mode optical fibers alang sa parallel transmission pinaagi sa space division multiplexing channels, ug ang data rate sa matag channel medyo ubos, sa pinakadaghang pipila lang ka gatos Gbit/s (800G). Ang T-level mahimong adunay limitado nga mga aplikasyon.

Apan sa umaabot nga umaabot, ang konsepto sa ordinaryo nga spatial parallelization sa dili madugay makaabot sa iyang scalability limit, ug kinahanglan nga dugangan sa spectrum parallelization sa data streams sa matag fiber aron mapadayon ang dugang nga pag-uswag sa data rate. Kini mahimong magbukas sa usa ka bag-ong luna sa aplikasyon alang sa wavelength division multiplexing nga teknolohiya, diin ang pinakataas nga scalability sa channel number ug data rate hinungdanon.

Sa kini nga kaso, ang frequency comb generator (FCG), isip usa ka compact ug fixed multi wavelength light source, makahatag og daghang gidaghanon sa mga optical carriers, sa ingon nagdula sa usa ka importante nga papel. Dugang pa, ang usa ka labi ka hinungdanon nga bentaha sa optical frequency comb mao nga ang mga linya sa suklay sa tinuud parehas nga distansya sa kadaghan, nga makapahayahay sa mga kinahanglanon alang sa mga band sa bantay sa inter channel ug malikayan ang pagkontrol sa frequency nga gikinahanglan alang sa usa ka linya sa tradisyonal nga mga laraw gamit ang DFB laser arrays.

Kinahanglan nga matikdan nga kini nga mga bentaha dili lamang magamit sa transmitter sa wavelength division multiplexing, apan usab sa tigdawat niini, diin ang discrete local oscillator (LO) array mahimong mapulihan sa usa ka comb generator. Ang paggamit sa LO comb generators mas makapadali sa digital signal processing sa wavelength division multiplexing channels, sa ingon makapakunhod sa pagkakomplikado sa receiver ug makapauswag sa phase noise tolerance.

Dugang pa, ang paggamit sa LO comb signal nga adunay phase-locked function para sa parallel coherent nga pagdawat mahimo pa gani nga tukuron ang time-domain waveform sa tibuok wavelength division multiplexing signal, sa ingon mabayran ang kadaot nga gipahinabo sa optical nonlinearity sa transmission fiber. Dugang pa sa mga bentaha sa konsepto base sa comb signal transmission, mas gamay nga gidak-on ug ekonomikanhon nga episyente nga dako-dako nga produksyon mao usab ang yawe nga mga hinungdan alang sa umaabot nga wavelength division multiplexing transceivers.

Busa, taliwala sa lainlaing mga konsepto sa generator sa signal sa comb, ang mga aparato nga lebel sa chip labi ka hinungdanon. Kung gikombinar sa kaayo nga scalable photonic integrated circuits alang sa data signal modulation, multiplexing, routing, ug pagdawat, ang maong mga himan mahimong yawe sa compact ug episyente nga wavelength division multiplexing transceivers nga mahimong magama sa daghang gidaghanon sa mubu nga gasto, nga adunay kapasidad sa transmission nga napulo ka Tbit/s kada lanot.

Sa output sa pagpadala sa katapusan, ang matag channel gi-recombined pinaagi sa usa ka multiplexer (MUX), ug ang wavelength division multiplexing signal gipasa pinaagi sa single-mode fiber. Sa pagdawat sa katapusan, ang wavelength division multiplexing receiver (WDM Rx) naggamit sa LO lokal nga oscillator sa ikaduhang FCG alang sa multi wavelength interference detection. Ang channel sa input wavelength division multiplexing signal gibulag sa usa ka demultiplexer ug dayon gipadala ngadto sa usa ka coherent receiver array (Coh. Rx). Taliwala kanila, ang demultiplexing frequency sa lokal nga oscillator LO gigamit isip reference sa hugna alang sa matag coherent receiver. Ang pasundayag sa kini nga wavelength division multiplexing link klaro nga nagdepende sa panguna nga comb signal generator, labi na ang gilapdon sa kahayag ug ang optical nga gahum sa matag linya sa comb.

Siyempre, ang teknolohiya sa optical frequency comb naa pa sa yugto sa pag-uswag, ug ang mga senaryo sa aplikasyon ug gidak-on sa merkado gamay ra. Kung mabuntog niini ang mga bottleneck sa teknolohiya, makunhuran ang gasto, ug mapaayo ang kasaligan, mahimo’g makab-ot ang mga aplikasyon sa lebel sa scale sa optical transmission.