Nā hui alapine optical a me ka hoʻoili optical?

E like me kā mākou e ʻike nei, mai ka makahiki 1990, ua hoʻohana ʻia ka ʻenehana WDM WDM no nā loulou fiber-optic lōʻihi o nā haneli a i ʻole nā ​​tausani kilomita. No ka hapa nui o nā wahi o ka ʻāina, ʻo ke kahua fiber kāna waiwai pipiʻi loa, ʻoiai ke kumukūʻai o nā ʻāpana transceiver he haʻahaʻa loa.
Eia nō naʻe, me ka pahū ʻana o nā wikiwiki ʻikepili ma nā pūnaewele e like me 5G, ke lilo nei ka ʻenehana WDM i mea nui i nā loulou pōkole, kahi i hoʻolaha ʻia i nā nui nui a no laila ʻoi aku ka maʻalahi o ke kumukūʻai a me ka nui o nā ʻākoakoa transceiver.

I kēia manawa, ke hilinaʻi nei kēia mau pūnaewele i nā tausani o nā fiber optical mode hoʻokahi i hoʻouna ʻia ma ke ʻano like ma o nā kahawai o ka multiplexing space division, me nā helu ʻikepili haʻahaʻa ma ka nui o kekahi mau haneli Gbit/s (800G) no kēlā me kēia kahawai, me kahi helu liʻiliʻi o nā noi hiki ke hoʻohana ʻia ma ka papa T.

Eia nō naʻe, i ka wā e hiki mai ana, e hiki koke mai ana ke kumumanaʻo o ka hoʻohālikelike ʻana o ka spatial maʻamau i nā palena o kona scalability, a pono e hoʻopiha ʻia e ka hoʻohālikelike spectral o nā kahawai ʻikepili i kēlā me kēia fiber i mea e hoʻomau ai i ka hoʻonui ʻana i nā wikiwiki ʻikepili. Hiki paha i kēia ke wehe i kahi ākea noi hou no ka ʻenehana WDM, kahi e koʻikoʻi ai ka scalability kiʻekiʻe loa ma ke ʻano o ka helu o nā kahawai a me ka wikiwiki ʻikepili.

Ma kēia pōʻaiapili,ka mea hana hoʻohuihui alapine optical (FCG)he kuleana koʻikoʻi ia ma ke ʻano he kumu kukui paʻa, paʻa, a he nui ka nalu e hiki ai ke hāʻawi i kahi nui o nā mea lawe optical i wehewehe pono ʻia. Eia kekahi, ʻo kahi pōmaikaʻi koʻikoʻi o nā hui alapine optical ʻo ia ka like o ka mamao o nā laina hui i ke alapine, no laila e hoʻomaha ana i ke koi no nā hui kiaʻi ma waena o nā kahawai a pale aku i ka kaohi alapine e pono ai no kahi laina hoʻokahi i kahi hoʻolālā maʻamau e hoʻohana ana i kahi pūʻulu o nā lasers DFB.

He mea nui e hoʻomaopopo ʻia ʻaʻole pili kēia mau pono i nā mea hoʻoili WDM wale nō akā i kā lākou mau mea loaʻa, kahi e hiki ai ke pani ʻia nā ʻāpana oscillator kūloko (LO) discrete e kahi mea hana comb hoʻokahi. ʻO ka hoʻohana ʻana i nā mea hana comb LO e hoʻomaʻamaʻa hou aku i ka hana hōʻailona kikohoʻe no nā kahawai WDM, no laila e hōʻemi ana i ka paʻakikī o ka mea loaʻa a hoʻonui i ka hoʻomanawanui walaʻau pae.

Eia kekahi, ʻo ka hoʻohana ʻana i nā hōʻailona LO comb me ka laka pae no ka hoʻokipa kūlike like e hiki ai ke hana hou i ke ʻano nalu manawa o ka hōʻailona WDM holoʻokoʻa, no laila e uku ana no nā hemahema i hoʻokumu ʻia e nā nonlinearities optical i loko o ka fiber transmission. Ma waho aʻe o kēia mau pono manaʻo o ka hoʻouna ʻana i nā hōʻailona comb-based, ʻo ka liʻiliʻi o ka nui a me ka hana nui kūpono he mea nui hoʻi no nā transceivers WDM e hiki mai ana.
No laila, ma waena o nā manaʻo like ʻole o ka mea hana hōʻailona comb, he mea hoihoi loa nā mea hana chip-scale. 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 ke paʻa i ke kī i nā transceivers WDM compact a maikaʻi loa hiki ke hana ʻia i nā nui he nui ma ke kumu kūʻai haʻahaʻa, me nā mana hoʻoili a hiki i nā ʻumi o Tbit/s no kēlā me kēia fiber.

Hōʻike ke kiʻi ma lalo nei i kahi kiʻikuhi o kahi mea hoʻoili WDM e hoʻohana ana i kahi hui alapine optical FCG ma ke ʻano he kumu kukui multi-wavelength. Hoʻokaʻawale mua ʻia ka hōʻailona hui FCG i loko o kahi demultiplexer (DEMUX) a laila komo i loko o kahi modulator electro-optical EOM. Ma o ia mea, ua hoʻokomo ʻia ka hōʻailona i ka modulation amplitude QAM quadrature holomua no ka pono spectral kūpono (SE).

Ma ka puka ʻana o ka transmitter, ua hui hou ʻia nā kahawai i loko o kahi multiplexer (MUX) a ua hoʻouna ʻia nā hōʻailona WDM ma luna o ke kaula hoʻokahi. Ma ka ʻaoʻao loaʻa, hoʻohana ka mea hoʻokipa multiplexing division wavelength (WDM Rx), i ka oscillator kūloko LO o ka 2nd FCG no ka ʻike ʻana i ka multiwavelength coherent. Hoʻokaʻawale ʻia nā kahawai o nā hōʻailona WDM hoʻokomo e kahi demultiplexer a hānai ʻia i ka pūʻulu mea hoʻokipa coherent (Coh. Rx). kahi e hoʻohana ʻia ai ke alapine demultiplexing o ka oscillator kūloko LO ma ke ʻano he kuhikuhi pae no kēlā me kēia mea hoʻokipa coherent. ʻO ka hana o ia mau loulou WDM e hilinaʻi nui ʻia ma ka mea hana hōʻailona comb ma lalo, ʻoiai ka laulā o ka laina optical a me ka mana optical no 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 loea, hoʻemi i nā kumukūʻai a hoʻomaikaʻi i ka hilinaʻi, a laila hiki ke hoʻokō i nā noi pae unahi i ka hoʻoili optical.