ʻO ka hui alapine optical a me ka hoʻoili optical?

Ua ʻike mākou mai ka makahiki 1990, ua hoʻohana ʻia ka ʻenehana WDM wavelength division multiplexing no nā loulou fiber optic mamao loa e uhi ana i nā haneli a i ʻole nā ​​tausani kilomita. No ka hapa nui o nā ʻāina a me nā ʻāina, ʻo ke kahua fiber optic kā lākou waiwai pipiʻi loa, ʻoiai ke kumukūʻai o nā ʻāpana transceiver he haʻahaʻa loa.

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

I kēia manawa, ke hilinaʻi nei kēia mau pūnaewele i nā tausani o nā fiber optical mode hoʻokahi no ka hoʻoili like ʻana ma o nā kahawai multiplexing space division, a he haʻahaʻa ka wikiwiki o ka ʻikepili o kēlā me kēia kahawai, ma ka nui he mau haneli Gbit/s (800G). Loaʻa paha i ka pae T nā noi palena.

Akā i ka wā e hiki mai ana, e hiki koke mai ana ke kumumanaʻo o ka hoʻohālikelike ʻana o ka wahi maʻamau i kona palena scalability, a pono e hoʻohui ʻia e ka hoʻohālikelike ʻana o ka spectrum o nā kahawai ʻikepili i kēlā me kēia fiber e mālama i nā hoʻomaikaʻi hou aʻe i nā wikiwiki ʻikepili. Hiki paha i kēia ke wehe i kahi ākea noi hou no ka ʻenehana multiplexing mahele wavelength, kahi e koʻikoʻi ai ka scalability kiʻekiʻe o ka helu kahawai a me ka wikiwiki ʻikepili.

I kēia hihia, ʻo ka mea hana hoʻohuihui alapine (FCG), ma ke ʻano he kumu kukui multi wavelength compact a paʻa, hiki ke hāʻawi i kahi nui o nā mea lawe optical i wehewehe pono ʻia, no laila e pāʻani ana i kahi kuleana koʻikoʻi. Eia kekahi, ʻo kahi pōmaikaʻi koʻikoʻi o ka hoʻohuihui alapine optical ʻo ia ka like o ka mamao o nā laina hoʻohuihui i ke alapine, hiki ke hoʻomaha i nā koi no nā kāʻei kiaʻi ma waena o nā kahawai a pale i ka kaohi alapine e pono ai no nā laina hoʻokahi i nā hoʻolālā kuʻuna e hoʻohana ana i nā pūʻulu laser DFB.

Pono e hoʻomaopopo ʻia ʻaʻole pili wale kēia mau pono i ka mea hoʻoili o ka wavelength division multiplexing, akā i kāna mea hoʻokipa, kahi e hiki ai ke pani ʻia ka discrete local oscillator (LO) array e kahi mea hana comb hoʻokahi. Hiki i ka hoʻohana ʻana i nā mea hana comb LO ke hoʻomaʻamaʻa hou aku i ka hana ʻana i nā hōʻailona kikohoʻe ma nā kahawai wavelength division multiplexing, no laila e hōʻemi ana i ka paʻakikī o ka mea hoʻokipa a hoʻomaikaʻi i ka hoʻomanawanui walaʻau pae.

Eia kekahi, ʻo ka hoʻohana ʻana i nā hōʻailona LO comb me ka hana phase-locked no ka hoʻokipa kūlike like hiki ke hana hou i ke ʻano nalu manawa o ka hōʻailona multiplexing mahele wavelength holoʻokoʻa, no laila e uku ana no ka pōʻino i hana ʻia e ka nonlinearity optical o ke kaula hoʻoili. Ma waho aʻe o nā pono manaʻo e pili ana i ka hoʻoili hōʻailona comb, ʻo ka liʻiliʻi o ka nui a me ka hana nui e pono ai ka hoʻokele waiwai he mau mea nui hoʻi no nā transceivers multiplexing mahele wavelength e hiki mai ana.

No laila, ma waena o nā manaʻo like ʻole o ka mea hana hōʻailona comb, he mea koʻikoʻi loa nā mea hana pae chip. Ke hui pū ʻia me nā kaapuni hoʻohui photonic scalable kiʻekiʻe no ka modulation hōʻailona ʻikepili, multiplexing, routing, a me ka hoʻokipa ʻana, hiki i kēlā mau mea hana ke lilo i kī i nā transceivers multiplexing mahele wavelength compact a me ka maikaʻi e hiki ke hana ʻia i nā nui he nui ma ke kumu kūʻai haʻahaʻa, me ka hiki ke hoʻoili i nā ʻumi o Tbit/s no kēlā me kēia fiber.

Ma ka hopena o ka hopena hoʻouna, ua hoʻohui hou ʻia kēlā me kēia kahawai ma o kahi multiplexer (MUX), a ua hoʻouna ʻia ka hōʻailona multiplexing mahele wavelength ma o ke kaula hoʻokahi-ʻano. Ma ka hopena loaʻa, hoʻohana ka mea hoʻokipa multiplexing mahele wavelength (WDM Rx) i ka oscillator kūloko LO o ka lua o ka FCG no ka ʻike ʻana i nā pilikia multi wavelength. Hoʻokaʻawale ʻia ke kahawai o ka hōʻailona multiplexing mahele wavelength hoʻokomo e kahi demultiplexer a laila hoʻouna ʻia i kahi pūʻulu mea hoʻokipa coherent (Coh. Rx). I waena o lākou, hoʻohana ʻia ka alapine demultiplexing o ka oscillator kūloko LO ma ke ʻano he kuhikuhi pae no kēlā me kēia mea hoʻokipa coherent. ʻO ka hana o kēia loulou multiplexing mahele wavelength e hilinaʻi nui ʻia ma ka mea hana hōʻailona comb kumu, ʻoiai ka laulā o ke kukui a me ka mana optical o kēlā me kēia laina comb.

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