Optical frequency combs ug optical transmission?

Sama sa atong nahibal-an, sukad sa 1990s, ang WDM WDM nga teknolohiya gigamit na alang sa long-haul fiber-optic nga mga link nga gatosan o bisan liboan ka kilometro. Alang sa kadaghanan sa mga rehiyon sa nasud, ang imprastraktura sa fiber mao ang labing mahal nga kabtangan, samtang ang gasto sa mga sangkap sa transceiver medyo ubos.
Bisan pa, sa pagbuto sa mga rate sa datos sa mga network sama sa 5G, ang teknolohiya sa WDM nahimong labi ka hinungdanon sa mga short-haul nga mga link usab, nga gi-deploy sa labi ka daghan nga mga volume ug busa mas sensitibo sa gasto ug gidak-on sa mga asembliya sa transceiver.

Sa pagkakaron, kini nga mga network nagsalig gihapon sa libu-libo nga single-mode optical fibers nga gipasa sa parallel pinaagi sa mga channel sa space division multiplexing, nga adunay medyo ubos nga data rate nga labing daghan sa pipila ka gatus ka Gbit/s (800G) matag channel, nga adunay gamay nga gidaghanon sa posible. mga aplikasyon sa T-class.

Bisan pa, sa umaabot nga umaabot, ang konsepto sa komon nga spatial parallelisation sa dili madugay makaabot sa mga limitasyon sa scalability niini, ug kinahanglan nga madugangan sa spectral parallelisation sa mga stream sa data sa matag fiber aron mapadayon ang dugang nga pagtaas sa mga rate sa datos. Mahimo kini nga magbukas sa usa ka bag-ong luna sa aplikasyon alang sa teknolohiya sa WDM, diin ang labing kataas nga scalability sa mga termino sa gidaghanon sa mga channel ug rate sa datos hinungdanon.

Niini nga konteksto,ang optical frequency comb generator (FCG)nagdula sa usa ka mahinungdanong papel isip usa ka compact, fixed, multi-wavelength nga tinubdan sa kahayag nga makahatag sa usa ka dako nga gidaghanon sa maayo nga gihubit optical carrier. Dugang pa, ang usa ka labi ka hinungdanon nga bentaha sa optical frequency combs mao nga ang mga linya sa suklay kay managsama ang gilay-on sa frequency, sa ingon nagpahayahay sa kinahanglanon alang sa inter-channel guard bands ug naglikay sa frequency control nga gikinahanglan alang sa usa ka linya sa usa ka naandan nga laraw gamit ang usa ka han-ay sa DFB lasers.

Mahinungdanon nga timan-an nga kini nga mga bentaha magamit dili lamang sa mga transmiter sa WDM apan usab sa ilang mga tigdawat, diin ang mga discrete local oscillator (LO) arrays mahimong mapulihan sa usa ka generator sa comb. Ang paggamit sa LO comb generators dugang nga nagpadali sa digital signal processing alang sa WDM channels, sa ingon pagkunhod sa receiver complexity ug pagdugang sa phase noise tolerance.

Dugang pa, ang paggamit sa LO comb signal nga adunay phase-locking para sa parallel coherent nga pagdawat gani nagpaposible nga matukod pag-usab ang time-domain waveform sa tibuok signal sa WDM, sa ingon mabayran ang mga kapansanan tungod sa optical nonlinearities sa transmission fiber. Dugang pa niini nga mga konsepto nga bentaha sa comb-based signal transmission, mas gamay nga gidak-on ug cost-effective nga mass production kay yawe usab alang sa umaabot nga WDM transceiver.
Busa, taliwala sa lain-laing mga comb signal generator konsepto, chip-scale mga himan sa partikular nga interes. Kung giubanan sa kaayo nga scalable photonic integrated circuits alang sa data signal modulation, multiplexing, routing ug pagdawat, ang maong mga himan mahimong magkupot sa yawe sa mga compact, episyente kaayo nga WDM transceiver nga mahimong gama sa daghang gidaghanon sa mubu nga gasto, nga adunay mga kapasidad sa transmission nga hangtod sa napulo. sa Tbit/s kada fiber.

Ang mosunod nga numero naghulagway sa usa ka eskematiko sa usa ka WDM transmitter gamit ang usa ka optical frequency comb FCG isip usa ka multi-wavelength nga tinubdan sa kahayag.Ang FCG comb signal una nga gibulag sa usa ka demultiplexer (DEMUX) ug dayon mosulod sa usa ka EOM electro-optical modulator. Pinaagi sa, ang signal gipailalom sa advanced QAM quadrature amplitude modulation alang sa labing maayo nga spectral efficiency (SE).

Sa egress sa transmitter, ang mga kanal gi-recombined sa usa ka multiplexer (MUX) ug ang mga signal sa WDM gipasa sa usa ka mode nga fiber. Sa pagdawat nga katapusan, ang wavelength division multiplexing receiver (WDM Rx), naggamit sa LO lokal nga oscillator sa 2nd FCG alang sa multiwavelength coherent detection. Ang mga agianan sa input WDM signal gibulag sa usa ka demultiplexer ug gipakaon sa coherent receiver array (Coh. Rx). diin ang demultiplexing frequency sa lokal nga oscillator LO gigamit isip usa ka hugna nga pakisayran alang sa matag coherent receiver. Ang pasundayag sa ingon nga mga link sa WDM klaro nga nagdepende sa usa ka dako nga gidak-on sa nagpahiping comb signal generator, labi na ang gilapdon sa optical line ug ang optical power matag comb line.

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 teknikal nga bottleneck, makunhuran ang mga gasto ug mapaayo ang pagkakasaligan, mahimo’g posible nga makab-ot ang mga aplikasyon sa lebel sa scale sa optical transmission.