ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब्स और ऑप्टिकल ट्रांसमिशन?

जैसा कि हम जानते हैं, 1990 के दशक के बाद से, WDM WDM तकनीक का उपयोग सैकड़ों या हजारों किलोमीटर के लंबे समय तक फाइबर-ऑप्टिक लिंक के लिए किया गया है। देश के अधिकांश क्षेत्रों के लिए, फाइबर इन्फ्रास्ट्रक्चर इसकी सबसे महंगी संपत्ति है, जबकि ट्रांसीवर घटकों की लागत अपेक्षाकृत कम है।
हालांकि, 5 जी जैसे नेटवर्क में डेटा दरों के विस्फोट के साथ, डब्ल्यूडीएम तकनीक शॉर्ट-हॉल लिंक में भी तेजी से महत्वपूर्ण हो रही है, जो कि बहुत बड़े संस्करणों में तैनात हैं और इसलिए ट्रांसीवर असेंबली की लागत और आकार के लिए अधिक संवेदनशील हैं।

वर्तमान में, ये नेटवर्क अभी भी स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग के चैनलों के माध्यम से समानांतर में प्रेषित हजारों एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर पर भरोसा करते हैं, जिसमें टी-क्लास में संभावित अनुप्रयोगों की एक छोटी संख्या के साथ, अधिक से कुछ सौ GBIT/S (800g) प्रति चैनल की अपेक्षाकृत कम डेटा दर है।

हालांकि, भविष्य के भविष्य में, सामान्य स्थानिक समानांतरता की अवधारणा जल्द ही इसकी स्केलेबिलिटी की सीमा तक पहुंच जाएगी, और डेटा दरों में और वृद्धि को बनाए रखने के लिए प्रत्येक फाइबर में डेटा धाराओं के वर्णक्रमीय समानांतरण द्वारा पूरक होना होगा। यह WDM प्रौद्योगिकी के लिए एक नया एप्लिकेशन स्थान खोल सकता है, जिसमें चैनलों की संख्या और डेटा दर के मामले में अधिकतम स्केलेबिलिटी महत्वपूर्ण है।

इस संदर्भ में,ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब जनरेटर (एफसीजी) (एफसीजी)एक कॉम्पैक्ट, निश्चित, बहु-तरंग दैर्ध्य प्रकाश स्रोत के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जो बड़ी संख्या में अच्छी तरह से परिभाषित ऑप्टिकल वाहक प्रदान कर सकता है। इसके अलावा, ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब्स का एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण लाभ यह है कि कंघी लाइनें आवृत्ति में आंतरिक रूप से समान हैं, इस प्रकार अंतर-चैनल गार्ड बैंड के लिए आवश्यकता को शिथिल करते हैं और आवृत्ति नियंत्रण से बचते हैं जो डीएफबी लेजर की एक सरणी का उपयोग करके एक पारंपरिक योजना में एक एकल लाइन के लिए आवश्यक होंगे।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये फायदे न केवल डब्ल्यूडीएम ट्रांसमीटरों पर, बल्कि उनके रिसीवर पर भी लागू होते हैं, जहां असतत स्थानीय थरथरानवाला (एलओ) सरणियों को एकल कॉम्बिनेटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। LO कॉम्ब जनरेटर का उपयोग आगे WDM चैनलों के लिए डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग की सुविधा देता है, जिससे रिसीवर जटिलता को कम किया जाता है और चरण शोर सहिष्णुता बढ़ जाती है।

इसके अलावा, समानांतर सुसंगत रिसेप्शन के लिए चरण-लॉकिंग के साथ एलओ कंघी संकेतों का उपयोग यहां तक ​​कि पूरे डब्ल्यूडीएम सिग्नल के समय-डोमेन वेवफॉर्म को फिर से संगठित करना संभव बनाता है, इस प्रकार ट्रांसमिशन फाइबर में ऑप्टिकल नॉनलाइनरिटीज के कारण होने वाली हानि की भरपाई करता है। कंघी-आधारित सिग्नल ट्रांसमिशन के इन वैचारिक लाभों के अलावा, छोटे आकार और लागत प्रभावी द्रव्यमान उत्पादन भी भविष्य के डब्ल्यूडीएम ट्रांससीवर्स के लिए महत्वपूर्ण हैं।
इसलिए, विभिन्न कंघी सिग्नल जनरेटर अवधारणाओं के बीच, चिप-स्केल उपकरण विशेष रुचि रखते हैं। जब डेटा सिग्नल मॉड्यूलेशन, मल्टीप्लेक्सिंग, रूटिंग और रिसेप्शन के लिए अत्यधिक स्केलेबल फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट के साथ संयुक्त होता है, तो ऐसे डिवाइस कॉम्पैक्ट की कुंजी को पकड़ सकते हैं, अत्यधिक कुशल डब्ल्यूडीएम ट्रांसीवर्स जो कम लागत पर बड़ी मात्रा में गढ़े जा सकते हैं, जिसमें प्रति फाइबर के दसियों तक के ट्रांसमिशन कैपेसिटी के साथ।

निम्न आंकड़ा एक WDM ट्रांसमीटर के एक योजनाबद्ध को एक ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कंघी FCG का उपयोग करते हुए एक बहु-तरंग दैर्ध्य प्रकाश स्रोत के रूप में दर्शाता है। FCG COMB सिग्नल को पहले एक DeMultiplexer (Demux) में अलग किया जाता है और फिर एक EOM इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर में प्रवेश करता है। के माध्यम से, सिग्नल को इष्टतम वर्णक्रमीय दक्षता (एसई) के लिए उन्नत क्यूएएम द्विघात आयाम मॉड्यूलेशन के अधीन किया जाता है।

ट्रांसमीटर इग्रेस पर, चैनलों को एक मल्टीप्लेक्सर (MUX) में पुन: संयोजित किया जाता है और WDM सिग्नल सिंगल मोड फाइबर पर प्रेषित होते हैं। प्राप्त करने वाले अंत में, वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग रिसीवर (WDM RX), मल्टीवेल्थल दैर्ध्य सुसंगत पहचान के लिए 2 एफसीजी के एलओ स्थानीय थरथरानवाला का उपयोग करता है। इनपुट डब्ल्यूडीएम सिग्नल के चैनलों को एक डेमुलिप्लेक्स द्वारा अलग किया जाता है और सुसंगत रिसीवर सरणी (कोह। आरएक्स) को खिलाया जाता है। जहां स्थानीय थरथरानवाला LO की डिमुल्टिप्लेक्सिंग आवृत्ति का उपयोग प्रत्येक सुसंगत रिसीवर के लिए एक चरण संदर्भ के रूप में किया जाता है। इस तरह के WDM लिंक का प्रदर्शन स्पष्ट रूप से अंतर्निहित COMB सिग्नल जनरेटर पर काफी हद तक निर्भर करता है, विशेष रूप से ऑप्टिकल लाइन चौड़ाई और ऑप्टिकल पावर प्रति कंघी लाइन।

बेशक, ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कंघी तकनीक अभी भी विकासात्मक अवस्था में है, और इसके आवेदन परिदृश्य और बाजार का आकार अपेक्षाकृत कम है। यदि यह तकनीकी अड़चनों को दूर कर सकता है, लागत को कम कर सकता है और विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है, तो ऑप्टिकल ट्रांसमिशन में स्केल-लेवल एप्लिकेशन प्राप्त करना संभव होगा।