Mga optical frequency comb ug optical transmission?

Sama sa atong nahibaloan, sukad sa dekada 1990, ang teknolohiya sa WDM gigamit na alang sa mga lagyong fiber-optic link nga gatosan o bisan liboan ka kilometro. Alang sa kadaghanan sa mga rehiyon sa nasud, ang imprastraktura sa fiber mao ang pinakamahal nga asset niini, samtang ang gasto sa mga sangkap sa transceiver medyo ubos.
Apan, uban sa pag-usbaw sa data rates sa mga network sama sa 5G, ang teknolohiya sa WDM nahimong mas importante usab sa mga short-haul links, nga gigamit sa mas dagkong volume ug busa mas sensitibo sa gasto ug gidak-on sa mga transceiver assemblies.

Sa pagkakaron, kini nga mga network nagsalig gihapon sa liboan ka single-mode optical fibers nga gipasa nga parallel pinaagi sa mga channel sa space division multiplexing, nga adunay medyo ubos nga data rates nga labing menos pipila ka gatos ka Gbit/s (800G) matag channel, nga adunay gamay nga gidaghanon sa posibleng mga aplikasyon sa T-class.

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

Niini nga konteksto,ang optical frequency comb generator (FCG)Ang optical frequency combs adunay importanteng papel isip usa ka compact, fixed, multi-wavelength light source nga makahatag og daghang gidaghanon sa well-defined optical carriers. Dugang pa, ang usa ka importanteng bentaha sa optical frequency combs mao nga ang comb lines kay intrinsically equidistant sa frequency, sa ingon makapahuyang sa panginahanglan alang sa inter-channel guard bands ug malikayan ang frequency control nga gikinahanglan alang sa usa ka linya sa usa ka conventional scheme gamit ang usa ka array sa DFB lasers.

Importante nga matikdan nga kini nga mga bentaha dili lamang magamit sa mga WDM transmitter apan lakip usab sa ilang mga receiver, diin ang discrete local oscillator (LO) arrays mahimong pulihan sa usa ka comb generator. Ang paggamit sa LO comb generators dugang nga nagpadali sa digital signal processing para sa mga WDM channel, sa ingon nagpamenos sa receiver complexity ug nagdugang sa phase noise tolerance.

Dugang pa, ang paggamit sa mga LO comb signal nga adunay phase-locking para sa parallel coherent reception naghimo pa gani nga posible ang pag-reconstruct sa time-domain waveform sa tibuok WDM signal, sa ingon nag-compensate sa mga impairment nga gipahinabo sa optical nonlinearities sa transmission fiber. Gawas pa niining mga konseptwal nga bentaha sa comb-based signal transmission, ang mas gamay nga gidak-on ug cost-effective mass production importante usab alang sa umaabot nga mga WDM transceiver.
Busa, taliwala sa nagkalain-laing konsepto sa comb signal generator, ang mga chip-scale device partikular nga makapainteres. Kung giubanan sa highly scalable photonic integrated circuits para sa data signal modulation, multiplexing, routing ug reception, ang maong mga device mahimong maghupot sa yawe sa compact, highly efficient WDM transceivers nga mahimong himoon sa daghang gidaghanon sa mubu nga gasto, nga adunay mga kapasidad sa transmission nga hangtod sa napulo ka Tbit/s matag fiber.

Ang mosunod nga hulagway nagpakita sa eskematiko sa usa ka WDM transmitter gamit ang optical frequency comb FCG isip multi-wavelength light source. Ang FCG comb signal unang gibulag sa usa ka demultiplexer (DEMUX) ug dayon mosulod sa usa ka EOM electro-optical modulator. Pinaagi niini, ang signal gipailalom sa advanced QAM quadrature amplitude modulation para sa optimal spectral efficiency (SE).

Sa transmitter egress, ang mga channel gi-recombine sa usa ka multiplexer (MUX) ug ang mga WDM signal gipasa pinaagi sa single mode fiber. Sa receiving end, ang wavelength division multiplexing receiver (WDM Rx), naggamit sa LO local oscillator sa 2nd FCG para sa multiwavelength coherent detection. Ang mga channel sa input WDM signals gibulag sa usa ka demultiplexer ug gipakaon sa coherent receiver array (Coh. Rx), diin ang demultiplexing frequency sa local oscillator LO gigamit isip phase reference para sa matag coherent receiver. Ang performance sa maong WDM links klaro nga nagdepende sa dakong bahin sa nagpahiping comb signal generator, ilabi na ang optical line width ug ang optical power kada comb line.

Siyempre, ang teknolohiya sa optical frequency comb anaa pa sa yugto sa pag-uswag, ug ang mga senaryo sa aplikasyon ug gidak-on sa merkado niini medyo gamay. Kung mabuntog niini ang mga teknikal nga bottleneck, makunhuran ang mga gasto ug mapaayo ang kasaligan, nan posible nga makab-ot ang mga aplikasyon sa lebel sa sukod sa optical transmission.