Seperti yang kita ketahui, sejak tahun 1990-an, teknologi WDM telah digunakan untuk sambungan gentian optik jarak jauh ratusan atau bahkan ribuan kilometer. Bagi kebanyakan wilayah di negara ini, infrastruktur gentian merupakan asetnya yang paling mahal, manakala kos komponen transceiver agak rendah.
Walau bagaimanapun, dengan peningkatan kadar data dalam rangkaian seperti 5G, teknologi WDM menjadi semakin penting dalam hubungan jarak dekat juga, yang digunakan dalam jumlah yang jauh lebih besar dan oleh itu lebih sensitif terhadap kos dan saiz pemasangan transceiver.
Pada masa ini, rangkaian ini masih bergantung pada beribu-ribu gentian optik mod tunggal yang dihantar secara selari melalui saluran pemultipleksan pembahagian ruang, dengan kadar data yang agak rendah iaitu paling banyak beberapa ratus Gbit/s (800G) setiap saluran, dengan sebilangan kecil aplikasi yang mungkin dalam kelas-T.
Walau bagaimanapun, pada masa hadapan yang boleh dijangka, konsep selari ruang biasa akan mencapai had skalabilitinya tidak lama lagi, dan perlu dilengkapi dengan selari spektrum aliran data dalam setiap gentian untuk mengekalkan peningkatan selanjutnya dalam kadar data. Ini mungkin membuka ruang aplikasi baharu untuk teknologi WDM, di mana skalabiliti maksimum dari segi bilangan saluran dan kadar data adalah penting.
Dalam konteks ini,penjana sikat frekuensi optik (FCG)memainkan peranan penting sebagai sumber cahaya padat, tetap, berbilang panjang gelombang yang boleh menyediakan sejumlah besar pembawa optik yang jelas. Di samping itu, kelebihan penting bagi sikat frekuensi optik ialah garis sikat mempunyai jarak frekuensi yang sama secara intrinsik, sekali gus melonggarkan keperluan untuk jalur pengawal antara saluran dan mengelakkan kawalan frekuensi yang diperlukan untuk satu garisan dalam skema konvensional menggunakan tatasusunan laser DFB.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa kelebihan ini bukan sahaja terpakai kepada pemancar WDM tetapi juga kepada penerimanya, di mana tatasusunan pengayun tempatan (LO) diskret boleh digantikan dengan penjana sisir tunggal. Penggunaan penjana sisir LO memudahkan lagi pemprosesan isyarat digital untuk saluran WDM, sekali gus mengurangkan kerumitan penerima dan meningkatkan toleransi hingar fasa.
Di samping itu, penggunaan isyarat LO comb dengan penguncian fasa untuk penerimaan koheren selari juga memungkinkan untuk membina semula bentuk gelombang domain masa keseluruhan isyarat WDM, sekali gus mengimbangi kerosakan yang disebabkan oleh ketaklinearan optik dalam gentian penghantaran. Selain kelebihan konseptual penghantaran isyarat berasaskan comb ini, saiz yang lebih kecil dan pengeluaran besar-besaran yang kos efektif juga merupakan kunci untuk transceiver WDM masa hadapan.
Oleh itu, antara pelbagai konsep penjana isyarat sisir, peranti berskala cip adalah sesuatu yang menarik perhatian. Apabila digabungkan dengan litar bersepadu fotonik yang sangat berskala untuk modulasi isyarat data, pemultipleksan, penghalaan dan penerimaan, peranti sedemikian mungkin memegang kunci kepada transceiver WDM yang padat dan sangat cekap yang boleh dibuat dalam kuantiti yang banyak pada kos yang rendah, dengan kapasiti penghantaran sehingga puluhan Tbit/s setiap gentian.
Rajah berikut menggambarkan skema pemancar WDM menggunakan sikat frekuensi optik FCG sebagai sumber cahaya berbilang panjang gelombang. Isyarat sikat FCG dipisahkan terlebih dahulu dalam demultiplekser (DEMUX) dan kemudian memasuki modulator elektro-optik EOM. Melaluinya, isyarat tertakluk kepada modulasi amplitud kuadratur QAM lanjutan untuk kecekapan spektrum optimum (SE).
Di jalan keluar pemancar, saluran digabungkan semula dalam pemultipleks (MUX) dan isyarat WDM dihantar melalui gentian mod tunggal. Di hujung penerima, penerima pemultipleks bahagian panjang gelombang (WDM Rx), menggunakan pengayun tempatan LO bagi FCG ke-2 untuk pengesanan koheren berbilang panjang gelombang. Saluran isyarat WDM input dipisahkan oleh penyahmultipleks dan disuap ke tatasusunan penerima koheren (Coh. Rx). di mana frekuensi penyahmultipleks pengayun tempatan LO digunakan sebagai rujukan fasa untuk setiap penerima koheren. Prestasi pautan WDM sedemikian jelas bergantung sebahagian besarnya pada penjana isyarat sisir yang mendasari, khususnya lebar talian optik dan kuasa optik setiap talian sisir.
Sudah tentu, teknologi sikat frekuensi optik masih dalam peringkat pembangunan, dan senario aplikasi serta saiz pasarannya agak kecil. Jika ia dapat mengatasi kesesakan teknikal, mengurangkan kos dan meningkatkan kebolehpercayaan, maka aplikasi peringkat skala dalam penghantaran optik akan dapat dicapai.
Masa siaran: 21 Nov-2024