ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कंघी और ऑप्टिकल ट्रांसमिशन?

हम जानते हैं कि 1990 के दशक के बाद से, WDM तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग लंबी दूरी के फाइबर ऑप्टिक लिंक के लिए किया गया है, जो सैकड़ों या हजारों किलोमीटर तक फैले हुए हैं। अधिकांश देशों और क्षेत्रों के लिए, फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रास्ट्रक्चर उनकी सबसे महंगी संपत्ति है, जबकि ट्रांसीवर घटकों की लागत अपेक्षाकृत कम है।

हालांकि, नेटवर्क डेटा ट्रांसमिशन दरों जैसे कि 5 जी, डब्ल्यूडीएम तकनीक की विस्फोटक वृद्धि के साथ, कम दूरी के लिंक में तेजी से महत्वपूर्ण हो गया है, और छोटे लिंक की तैनाती की मात्रा बहुत बड़ी है, जिससे ट्रांससीवर घटकों की लागत और आकार अधिक संवेदनशील हो जाता है।

वर्तमान में, ये नेटवर्क अभी भी स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग चैनलों के माध्यम से समानांतर ट्रांसमिशन के लिए हजारों सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर पर भरोसा करते हैं, और प्रत्येक चैनल की डेटा दर अपेक्षाकृत कम है, केवल कुछ सौ Gbit/s (800g) पर। टी-लेवल में सीमित अनुप्रयोग हो सकते हैं।

लेकिन भविष्य के भविष्य में, साधारण स्थानिक समानांतरकरण की अवधारणा जल्द ही अपनी स्केलेबिलिटी सीमा तक पहुंच जाएगी, और डेटा दरों में और सुधार बनाए रखने के लिए प्रत्येक फाइबर में डेटा धाराओं के स्पेक्ट्रम समानांतरकरण द्वारा पूरक होना चाहिए। यह तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक के लिए एक नया एप्लिकेशन स्पेस खोल सकता है, जहां चैनल नंबर और डेटा दर की अधिकतम स्केलेबिलिटी महत्वपूर्ण है।

इस मामले में, एक कॉम्पैक्ट और फिक्स्ड मल्टी वेवलेंथ लाइट सोर्स के रूप में फ्रीक्वेंसी कॉम्बिनेटर (एफसीजी), अच्छी तरह से परिभाषित ऑप्टिकल वाहक की एक बड़ी संख्या प्रदान कर सकता है, इस प्रकार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। इसके अलावा, ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कंघी का एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण लाभ यह है कि कंघी लाइनें अनिवार्य रूप से आवृत्ति में समान हैं, जो इंटर चैनल गार्ड बैंड के लिए आवश्यकताओं को आराम दे सकती हैं और डीएफबी लेजर सरणियों का उपयोग करके पारंपरिक योजनाओं में एकल लाइनों के लिए आवश्यक आवृत्ति नियंत्रण से बच सकती हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये फायदे न केवल तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग के ट्रांसमीटर पर लागू होते हैं, बल्कि इसके रिसीवर के लिए भी होते हैं, जहां असतत स्थानीय थरथरानवाला (LO) सरणी को एकल कॉम्बिनेटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। एलओ कॉम्ब जनरेटर का उपयोग वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग चैनलों में डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग की सुविधा प्रदान कर सकता है, जिससे रिसीवर जटिलता को कम किया जा सकता है और चरण शोर सहिष्णुता में सुधार होता है।

इसके अलावा, समानांतर सुसंगत रिसेप्शन के लिए चरण-बंद फ़ंक्शन के साथ LO कंघी संकेतों का उपयोग करना भी पूरे तरंग दैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग सिग्नल के समय-डोमेन तरंग का पुनर्निर्माण कर सकता है, जिससे ट्रांसमिशन फाइबर के ऑप्टिकल नॉनलाइनरिटी के कारण होने वाले नुकसान की भरपाई होती है। कॉम्ब सिग्नल ट्रांसमिशन के आधार पर वैचारिक लाभों के अलावा, छोटे आकार और आर्थिक रूप से कुशल बड़े पैमाने पर उत्पादन भी भविष्य के तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ट्रांसीवर्स के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं।

इसलिए, विभिन्न कंघी सिग्नल जनरेटर अवधारणाओं के बीच, चिप स्तर के उपकरण विशेष रूप से उल्लेखनीय हैं। जब डेटा सिग्नल मॉड्यूलेशन, मल्टीप्लेक्सिंग, रूटिंग और रिसेप्शन के लिए अत्यधिक स्केलेबल फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट के साथ जोड़ा जाता है, तो ऐसे डिवाइस कॉम्पैक्ट और कुशल तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ट्रांसीवर्स के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं, जो कम लागत पर बड़ी मात्रा में निर्मित हो सकते हैं, जिसमें प्रति फाइबर के दसियों की संचरण क्षमता होती है।

भेजने के अंत के आउटपुट पर, प्रत्येक चैनल को एक मल्टीप्लेक्सर (MUX) के माध्यम से पुनर्संयोजित किया जाता है, और वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग सिग्नल को एकल-मोड फाइबर के माध्यम से प्रेषित किया जाता है। प्राप्त करने वाले अंत में, वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग रिसीवर (WDM RX) मल्टी वेवलेंथ हस्तक्षेप का पता लगाने के लिए दूसरे FCG के LO स्थानीय थरथरानवाला का उपयोग करता है। इनपुट तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग सिग्नल का चैनल एक डेमुलिप्लेक्सर द्वारा अलग किया जाता है और फिर एक सुसंगत रिसीवर सरणी (COH। RX) को भेजा जाता है। उनमें से, स्थानीय थरथरानवाला LO की डिमुल्टिप्लेक्सिंग आवृत्ति का उपयोग प्रत्येक सुसंगत रिसीवर के लिए चरण संदर्भ के रूप में किया जाता है। इस तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग लिंक का प्रदर्शन स्पष्ट रूप से बड़े पैमाने पर मूल कंघी सिग्नल जनरेटर पर निर्भर करता है, विशेष रूप से प्रकाश की चौड़ाई और प्रत्येक कंघी लाइन की ऑप्टिकल शक्ति।

बेशक, ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कंघी तकनीक अभी भी विकास के चरण में है, और इसके आवेदन परिदृश्य और बाजार का आकार अपेक्षाकृत कम है। यदि यह तकनीकी बाधाओं को दूर कर सकता है, लागत को कम कर सकता है, और विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है, तो यह ऑप्टिकल ट्रांसमिशन में स्केल स्तर के अनुप्रयोगों को प्राप्त कर सकता है।