نحن نعلم أنه منذ التسعينيات، تم استخدام تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي WDM لمئات أو حتى آلاف الكيلومترات من وصلات الألياف الضوئية لمسافات طويلة. بالنسبة لمعظم البلدان، تعد البنية التحتية للألياف الضوئية أغلى أصولها، في حين أن تكلفة مكونات جهاز الإرسال والاستقبال منخفضة نسبيًا.
ومع ذلك، مع النمو الهائل في معدلات نقل البيانات في شبكات مثل 5G، أصبحت تقنية WDM أيضًا ذات أهمية متزايدة في روابط المسافات القصيرة، والتي يتم نشرها بكميات أكبر بكثير وبالتالي لها تأثير على تكلفة مكونات جهاز الإرسال والاستقبال. والحجم أيضًا أكثر حساسية.
حاليًا، لا تزال هذه الشبكات تعتمد على آلاف الألياف الضوئية أحادية الوضع للإرسال المتوازي من خلال قنوات تعدد الإرسال بالتقسيم المكاني، ومعدل البيانات لكل قناة منخفض نسبيًا، فقط بضع مئات جيجابت/ثانية (800 جيجا) على الأكثر. المستوى T ممكن، وهناك عدد قليل من التطبيقات.
ولكن في المستقبل المنظور، سيصل مفهوم الموازاة الفضائية العادية قريبًا إلى الحد الأقصى لقابليته للتوسع، ويجب استكماله بالتوازي الطيفي لتدفق البيانات في كل ألياف للحفاظ على المزيد من الزيادات في معدلات البيانات. قد يفتح هذا مساحة تطبيق جديدة تمامًا لتقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي، حيث يكون الحد الأقصى لقابلية التوسع في رقم القناة ومعدل البيانات أمرًا بالغ الأهمية.
في هذا السياق،مولد مشط التردد البصري (FCG)يلعب دورًا رئيسيًا كمصدر ضوء مدمج وثابت متعدد الأطوال الموجية يمكنه توفير عدد كبير من الموجات الحاملة الضوئية المحددة جيدًا. بالإضافة إلى ذلك، من المزايا المهمة بشكل خاص لأمشاط التردد البصري أن خطوط المشط متساوية البعد بطبيعتها في التردد، وبالتالي تخفيف متطلبات نطاقات الحراسة بين القنوات وتجنب الحاجة إلى المخططات التقليدية باستخدام مصفوفات ليزر DFB. التحكم في التردد على خط واحد.
ومن المهم أن نلاحظ أن هذه المزايا لا تنطبق فقط على جهاز إرسال WDM، ولكن أيضًا على جهاز الاستقبال الخاص به، حيث يمكن استبدال مجموعة من المذبذبات المحلية المنفصلة (LOs) بمولد مشط واحد. يمكن تسهيل معالجة الإشارات الرقمية للقنوات المتعددة بتقسيم الطول الموجي بشكل أكبر باستخدام مولد مشط LO، مما يقلل من تعقيد جهاز الاستقبال ويحسن هامش ضوضاء الطور.
بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام إشارات مشط LO مع وظيفة قفل الطور للاستقبال المتماسك المتوازي يمكن أن يعيد بناء الشكل الموجي للمجال الزمني للإشارة المتعددة الإرسال بتقسيم طول الموجة بالكامل، وبالتالي التعويض عن الضرر الناجم عن عدم الخطية البصرية لألياف الإرسال. بالإضافة إلى هذه المزايا المفاهيمية القائمة على إشارات المشط، يعد الحجم الأصغر والإنتاج الضخم الفعال من حيث التكلفة أيضًا أمرًا أساسيًا لأجهزة الإرسال والاستقبال المتعددة بتقسيم الطول الموجي في المستقبل.
لذلك، من بين المفاهيم المختلفة لمولدات الإشارات المشطية، تحظى أجهزة مقياس الرقاقة باهتمام خاص. عند دمجها مع دوائر فوتونية متكاملة قابلة للتطوير بدرجة عالية لتعديل إشارة البيانات، وتعدد الإرسال، والتوجيه، والاستقبال، يمكن أن تصبح هذه الأجهزة هي المفتاح لأجهزة الإرسال والاستقبال المدمجة والفعالة لتعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي والتي يمكن أن تعمل عند مستوى منخفض، كما أن تصنيعها بكميات كبيرة فعال من حيث التكلفة ويمكن أن تصل سعة النقل لكل ألياف ضوئية إلى عشرات Tbit/s.
يوضح الشكل أدناه رسمًا تخطيطيًا لجهاز إرسال متعدد بتقسيم الطول الموجي باستخدام مشط التردد البصري FCG كمصدر للضوء متعدد الأطوال الموجية. يتم أولاً فصل إشارة مشط FCG في جهاز إزالة تعدد الإرسال (DEMUX) ثم تدخل إلى المغير الكهروضوئي EOM. من خلال، من أجل الحصول على أفضل كفاءة طيفية (SE)، تخضع الإشارة لتعديل سعة تربيع QAM المتقدم.
عند مخرج جهاز الإرسال، يتم إعادة دمج كل قناة في معدد إرسال (MUX)، ويتم إرسال الإشارة المتعددة بتقسيم الطول الموجي عبر ألياف بصرية أحادية الوضع. في الطرف المتلقي، يستخدم مستقبل تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي (WDM Rx) المذبذب المحلي LO الخاص بـ FCG الثاني لإجراء كشف متماسك متعدد الأطوال الموجية. يتم فصل قنوات الإشارة المتعددة بتقسيم الطول الموجي عن طريق مزيل تعدد الإرسال ثم يتم تغذيتها في صفيف الاستقبال المتماسك (Coh. Rx). من بينها، يتم استخدام تردد إزالة تعدد الإرسال للمذبذب المحلي LO كمرجع طور لكل جهاز استقبال متماسك. من الواضح أن أداء وصلة تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي يعتمد بشكل كبير على مولد إشارة المشط الأساسي، وتحديدًا عرض الضوء والقدرة الضوئية لكل خط مشط.
وبطبيعة الحال، لا تزال تكنولوجيا مشط التردد البصري في مرحلة التطوير، وسيناريوهات تطبيقها وحجم السوق صغير نسبيا. إذا تمكنت من التغلب على الاختناقات التقنية، وخفض التكاليف وتحسين الموثوقية، فسيكون من الممكن تحقيق تطبيقات واسعة النطاق في النقل البصري.
مرحبًا أيها الأصدقاء الأعزاء، إذا كان هناك أي طلب لتطبيق حلول DWDM، فلا تتردد في الاتصال بي. سنساعدك في التصميم وعرض الأسعار.
#DWDM #OTN #ROADM #optictransmission #backbonenetwork #WSS
