ʻO ka pulupulu alapine Optical a me ka hoʻouna ʻana?

Ua ʻike mākou mai ka makahiki 1990, ua hoʻohana ʻia ka ʻenehana hoʻoheheʻe ʻana o ka hawewe nalu WDM no nā loulou fiber optic lōʻihi e holo ana i nā haneli a i ʻole mau tausani mau kilomita. No ka hapa nui o nā ʻāina a me nā ʻāina, ʻo ka ʻōnaehana fiber optic kā lākou waiwai nui loa, ʻoiai ʻoi aku ka haʻahaʻa o ke kumukūʻai o nā mea transceiver.

Eia nō naʻe, me ka ulu nui o nā helu hoʻoili ʻikepili pūnaewele e like me 5G, ua lilo ka ʻenehana WDM i mea koʻikoʻi i nā loulou pōkole, a ʻoi aku ka nui o ka hoʻolaha ʻana o nā loulou pōkole, e ʻoi aku ka maʻalahi o ke kumukūʻai a me ka nui o nā mea transceiver.

I kēia manawa, ke hilinaʻi nei kēia mau ʻupena i nā kaukani o nā fibers optical mode hoʻokahi no ka hoʻoili like ʻana ma o nā kaha hoʻokaʻawale hoʻokaʻawale ākea, a haʻahaʻa haʻahaʻa ka nui o ka ʻikepili o kēlā me kēia kahawai, ʻoi aku ka nui o nā haneli Gbit/s (800G). Loaʻa paha nā noi palena T-level.

Akā i ka wā e hiki mai ana, e hiki koke mai ana ka mana'o o ka ho'olikelike spatial ma'amau i kona palena scalability, a pono e ho'onui 'ia e ka spectrum parallelization o nā kahawai 'ikepili i kēlā me kēia fiber no ka mālama 'ana i ka ho'omaika'i hou 'ana i ka helu 'ikepili. Hiki paha i kēia ke wehe i kahi wahi noi hou no ka ʻenehana hoʻokaʻawale ʻana i ka hawewe nalu, kahi i koʻikoʻi ai ka scalability kiʻekiʻe o ka helu kahawai a me ka helu ʻikepili.

I kēia hihia, hiki i ka frequency comb generator (FCG), ma ke ʻano he kumu kukui lōʻihi lōʻihi a paʻa, hiki ke hāʻawi i ka nui o nā mea lawe optical i wehewehe maikaʻi ʻia, no laila ke pāʻani nei i kahi kuleana koʻikoʻi. Eia kekahi, ʻo kahi pōmaikaʻi koʻikoʻi o ka optical freque comb, ʻo ia ka like o nā laina comb i ke alapine, hiki ke hoʻomaha i nā koi no nā pūʻali kiaʻi inter channel a pale i ka mana alapine i koi ʻia no nā laina hoʻokahi i nā papahana kuʻuna me ka hoʻohana ʻana i nā arrays laser DFB.

Pono e hoʻomaopopo ʻia ʻaʻole pili wale kēia mau pōmaikaʻi i ka transmitter o ka hawewe mahele multiplexing, akā i kāna mea hoʻokipa, kahi e hiki ai ke hoʻololi i ka array oscillator kūloko (LO) discrete e kahi mīkini hoʻokahi hui. ʻO ka hoʻohana ʻana i nā mea hana LO comb hiki ke hoʻomaʻamaʻa hou i ka hoʻoili ʻana i nā hōʻailona kikohoʻe ma nā kaha hawewe multiplexing, e hōʻemi ana i ka paʻakikī o ka mea hoʻokipa a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka leo kani.

Eia hou, me ka hoʻohana ʻana i nā hōʻailona LO comb me ka hana paʻa ʻia no ka hoʻokipa ʻana like ʻole hiki ke hana hou i ka nalu manawa-domain o ka hōʻailona multiplexing māhele lōʻihi holoʻokoʻa, a laila e uku ai i ka pōʻino i hana ʻia e ka optical nonlinearity o ka fiber transmission. Ma waho aʻe o nā pōmaikaʻi noʻonoʻo e pili ana i ka hoʻouna ʻana i ka hōʻailona comb, ʻoi aku ka liʻiliʻi a me ka hoʻokele waiwai nui ʻana i nā kumu nui no nā transceivers multiplexing division long wave e hiki mai ana.

No laila, ma waena o nā manaʻo hoʻoheheʻe hōʻailona comb, ʻoi aku ka maikaʻi o nā mīkini pae chip. Ke hui pū ʻia me nā kaapuni hoʻohui kiʻi kiʻi kiʻekiʻe loa no ka modulation hōʻailona data, multiplexing, routing, a me ka hoʻokipa ʻana, hiki i ia mau mea ke lilo i kī i nā transceivers multiplexing puʻupuʻu a me ka maikaʻi i hiki ke hana ʻia i nā mea nui ma ke kumu kūʻai haʻahaʻa, me ka hiki ke hoʻouna ʻia he ʻumi o Tbit/s no ka fiber.

Ma ka hopena o ka hopena hoʻouna, hoʻohui hou ʻia kēlā me kēia kahawai ma o kahi multiplexer (MUX), a ua hoʻouna ʻia ka hōʻailona multiplexing mahele o ka nalu ma o ka fiber mode hoʻokahi. Ma ka hopena o ka loaʻa ʻana, hoʻohana ka mea hoʻokipa multiplexing mahele o ka hawewe (WDM Rx) i ka oscillator kūloko LO o ka FCG lua no ka ʻike ʻana i ka hoʻopili ʻana i ka lōʻihi hawewe. Hoʻokaʻawale ʻia ke kahawai o ka hōʻailona hoʻoheheʻe ʻana o ka hawewe nalu hoʻokomo e kahi demultiplexer a laila hoʻouna ʻia i kahi hui hoʻokipa pili (Coh. Rx). Ma waena o lākou, hoʻohana ʻia ke alapine demultiplexing o ka oscillator LO kūloko e like me ke kuhikuhi pae no kēlā me kēia mea hoʻokipa. ʻO ka hana ʻana o kēia loulou multiplexing mahele lōʻihi nalu e hilinaʻi nui ʻia i ka mea hoʻoheheʻe hōʻailona kumu, ʻoi aku ka nui o ka laula o ke kukui a me ka mana optical o kēlā me kēia laina hui.

ʻO kaʻoiaʻiʻo, aia ka ʻenehana hoʻohui i ka optical frequency comb i ka pae hoʻomohala, a he liʻiliʻi kona mau hiʻohiʻona noi a me ka nui o ka mākeke. Inā hiki iā ia ke lanakila i nā bottlenecks ʻenehana, hoʻemi i nā kumukūʻai, a hoʻomaikaʻi i ka hilinaʻi, hiki ke hoʻokō i nā noi pae unahi i ka hoʻoili optical.