Kita tahu bahawa sejak tahun 1990-an, teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang WDM telah digunakan untuk pautan gentian optik jarak jauh yang merangkumi ratusan atau bahkan ribuan kilometer. Bagi kebanyakan negara dan wilayah, infrastruktur gentian optik merupakan aset mereka yang paling mahal, manakala kos komponen transceiver agak rendah.
Walau bagaimanapun, dengan pertumbuhan pesat kadar penghantaran data rangkaian seperti 5G, teknologi WDM telah menjadi semakin penting dalam hubungan jarak dekat, dan jumlah penggunaan hubungan pendek adalah jauh lebih besar, menjadikan kos dan saiz komponen transceiver lebih sensitif.
Pada masa ini, rangkaian ini masih bergantung pada beribu-ribu gentian optik mod tunggal untuk penghantaran selari melalui saluran pemultipleksan pembahagian ruang, dan kadar data setiap saluran agak rendah, paling banyak hanya beberapa ratus Gbit/s (800G). Tahap-T mungkin mempunyai aplikasi terhad.
Namun pada masa hadapan yang boleh dijangka, konsep selari ruang biasa akan mencapai had skalabilitinya tidak lama lagi, dan mesti ditambah dengan selari spektrum aliran data dalam setiap gentian untuk mengekalkan penambahbaikan selanjutnya dalam kadar data. Ini mungkin membuka ruang aplikasi baharu untuk teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang, di mana skalabiliti maksimum bilangan saluran dan kadar data adalah penting.
Dalam kes ini, penjana sikat frekuensi (FCG), sebagai sumber cahaya berbilang panjang gelombang yang padat dan tetap, boleh menyediakan sebilangan besar pembawa optik yang jelas, justeru memainkan peranan penting. Di samping itu, kelebihan sikat frekuensi optik yang amat penting ialah garis sikat pada dasarnya sama jarak frekuensinya, yang boleh melonggarkan keperluan untuk jalur pengawal antara saluran dan mengelakkan kawalan frekuensi yang diperlukan untuk garis tunggal dalam skema tradisional menggunakan tatasusunan laser DFB.
Perlu diingatkan bahawa kelebihan ini bukan sahaja terpakai kepada pemancar pemultipleksan pembahagian panjang gelombang, tetapi juga kepada penerimanya, di mana susunan pengayun tempatan (LO) diskret boleh digantikan dengan penjana sisir tunggal. Penggunaan penjana sisir LO boleh memudahkan lagi pemprosesan isyarat digital dalam saluran pemultipleksan pembahagian panjang gelombang, sekali gus mengurangkan kerumitan penerima dan meningkatkan toleransi hingar fasa.
Di samping itu, penggunaan isyarat LO comb dengan fungsi terkunci fasa untuk penerimaan koheren selari juga boleh membina semula bentuk gelombang domain masa bagi keseluruhan isyarat pemultipleksan pembahagian panjang gelombang, sekali gus mengimbangi kerosakan yang disebabkan oleh ketaklinearan optik gentian penghantaran. Selain kelebihan konseptual berdasarkan penghantaran isyarat comb, saiz yang lebih kecil dan pengeluaran berskala besar yang cekap dari segi ekonomi juga merupakan faktor utama untuk transceiver pemultipleksan pembahagian panjang gelombang masa hadapan.
Oleh itu, antara pelbagai konsep penjana isyarat sisir, peranti aras cip amat penting. Apabila digabungkan dengan litar bersepadu fotonik yang sangat berskala untuk modulasi isyarat data, pemultipleksan, penghalaan dan penerimaan, peranti sedemikian boleh menjadi kunci kepada transceiver pemultipleksan pembahagian panjang gelombang yang padat dan cekap yang boleh dihasilkan dalam kuantiti yang banyak pada kos yang rendah, dengan kapasiti penghantaran berpuluh-puluh Tbit/s setiap gentian.
Pada output hujung penghantar, setiap saluran digabungkan semula melalui pemultipleks (MUX), dan isyarat pemultipleksan pembahagian panjang gelombang dihantar melalui gentian mod tunggal. Pada hujung penerima, penerima pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM Rx) menggunakan pengayun tempatan LO FCG kedua untuk pengesanan gangguan berbilang panjang gelombang. Saluran isyarat pemultipleksan pembahagian panjang gelombang input dipisahkan oleh penyahmultipleks dan kemudian dihantar ke tatasusunan penerima koheren (Coh. Rx). Antaranya, frekuensi penyahmultipleksan pengayun tempatan LO digunakan sebagai rujukan fasa untuk setiap penerima koheren. Prestasi pautan pemultipleksan pembahagian panjang gelombang ini jelas bergantung sebahagian besarnya pada penjana isyarat sikat asas, terutamanya lebar cahaya dan kuasa optik setiap talian sikat.
Sudah tentu, teknologi sikat frekuensi optik masih dalam peringkat pembangunan, dan senario aplikasi serta saiz pasarannya agak kecil. Jika ia dapat mengatasi kesesakan teknologi, mengurangkan kos dan meningkatkan kebolehpercayaan, ia boleh mencapai aplikasi tahap skala dalam penghantaran optik.
Masa siaran: 19 Dis-2024