Chúng tôi biết rằng từ những năm 1990, công nghệ ghép kênh phân chia bước sóng WDM đã được sử dụng cho hàng trăm, thậm chí hàng nghìn km liên kết cáp quang đường dài. Đối với hầu hết các quốc gia, cơ sở hạ tầng cáp quang là tài sản đắt giá nhất của họ, trong khi chi phí của các bộ phận thu phát tương đối thấp.
Tuy nhiên, với sự tăng trưởng bùng nổ của tốc độ truyền dữ liệu trong các mạng như 5G, công nghệ WDM cũng ngày càng trở nên quan trọng trong các liên kết khoảng cách ngắn, được triển khai với số lượng lớn hơn nhiều và do đó có tác động đến giá thành của các bộ phận thu phát. và kích thước cũng nhạy cảm hơn.
Hiện tại, các mạng này vẫn dựa vào hàng nghìn sợi quang đơn mode để truyền song song qua các kênh ghép kênh phân chia không gian và tốc độ dữ liệu của mỗi kênh tương đối thấp, tối đa chỉ vài trăm Gbit/s (800G). Cấp độ T là có thể Có rất ít ứng dụng.
Nhưng trong tương lai gần, khái niệm song song hóa không gian thông thường sẽ sớm đạt đến giới hạn về khả năng mở rộng của nó và phải được bổ sung bằng song song quang phổ của luồng dữ liệu trong mỗi sợi để duy trì tốc độ dữ liệu tăng thêm. Điều này có thể mở ra một không gian ứng dụng hoàn toàn mới cho công nghệ ghép kênh phân chia bước sóng, trong đó khả năng mở rộng tối đa số kênh và tốc độ dữ liệu là rất quan trọng.
Trong ngữ cảnh này,máy phát tần số quang học (FCG)đóng vai trò quan trọng như một nguồn sáng đa bước sóng cố định, nhỏ gọn, có thể cung cấp một số lượng lớn các sóng mang quang được xác định rõ. Ngoài ra, một ưu điểm đặc biệt quan trọng của lược tần quang là các đường lược vốn có tần số cách đều nhau, do đó giảm bớt các yêu cầu về dải bảo vệ giữa các kênh và tránh sự cần thiết của các sơ đồ truyền thống sử dụng mảng laser DFB. Kiểm soát tần số trên một dòng duy nhất.
Điều quan trọng cần lưu ý là những ưu điểm này không chỉ áp dụng cho bộ phát WDM mà còn áp dụng cho bộ thu của nó, trong đó một dãy các bộ dao động cục bộ rời rạc (LO) có thể được thay thế bằng một bộ tạo lược duy nhất. Việc xử lý tín hiệu số của các kênh ghép kênh phân chia bước sóng có thể được hỗ trợ hơn nữa bằng cách sử dụng bộ tạo lược LO, nhờ đó giảm độ phức tạp của máy thu và cải thiện biên độ nhiễu pha.
Ngoài ra, việc sử dụng tín hiệu lược LO có chức năng khóa pha để thu kết hợp song song thậm chí có thể tái tạo lại dạng sóng miền thời gian của toàn bộ tín hiệu ghép kênh phân chia bước sóng, từ đó bù đắp những hư hỏng do tính phi tuyến quang của sợi truyền dẫn gây ra. Ngoài những lợi thế về mặt khái niệm dựa trên tín hiệu lược, kích thước nhỏ hơn và sản xuất hàng loạt tiết kiệm chi phí cũng là chìa khóa cho các bộ thu phát ghép kênh phân chia bước sóng trong tương lai.
Do đó, trong số các khái niệm về bộ tạo tín hiệu lược khác nhau, các thiết bị có quy mô chip được đặc biệt quan tâm. Khi kết hợp với các mạch tích hợp quang tử có khả năng mở rộng cao để điều chế, ghép kênh, định tuyến và thu tín hiệu dữ liệu, các thiết bị như vậy có thể trở thành chìa khóa cho các bộ thu phát ghép kênh phân chia bước sóng nhỏ gọn, hiệu quả, có thể hoạt động ở mức thấp. và dung lượng truyền của mỗi sợi quang có thể đạt tới hàng chục Tbit/s.
Hình dưới đây mô tả sơ đồ nguyên lý của máy phát ghép kênh phân chia bước sóng sử dụng lược tần số quang FCG làm nguồn sáng đa bước sóng. Tín hiệu kết hợp FCG trước tiên được tách trong bộ tách kênh (DEMUX) và sau đó đi vào bộ điều chế quang điện EOM. Thông qua đó, để đạt được hiệu suất phổ (SE) tốt nhất, tín hiệu phải chịu sự điều chế biên độ cầu phương QAM tiên tiến.
Tại đầu ra của máy phát, mỗi kênh được kết hợp lại trong bộ ghép kênh (MUX) và tín hiệu ghép kênh phân chia bước sóng được truyền qua sợi quang đơn mode. Ở đầu thu, bộ thu ghép kênh phân chia bước sóng (WDM Rx) sử dụng bộ dao động cục bộ LO của FCG thứ hai để thực hiện phát hiện kết hợp nhiều bước sóng. Các kênh của tín hiệu ghép kênh phân chia bước sóng đầu vào được phân tách bằng bộ tách kênh và sau đó được đưa vào mảng máy thu kết hợp (Coh. Rx). Trong số đó, tần số phân kênh của bộ dao động cục bộ LO được sử dụng làm tham chiếu pha của mỗi máy thu kết hợp. Hiệu suất của liên kết ghép kênh phân chia bước sóng như vậy rõ ràng phụ thuộc rất nhiều vào bộ tạo tín hiệu lược cơ bản, cụ thể là độ rộng ánh sáng và công suất quang của từng dòng lược.
Tất nhiên, công nghệ lược tần số quang vẫn đang trong giai đoạn phát triển và các kịch bản ứng dụng cũng như quy mô thị trường của nó còn tương đối nhỏ. Nếu nó có thể khắc phục được các nút thắt kỹ thuật, giảm chi phí và cải thiện độ tin cậy thì sẽ có thể đạt được các ứng dụng quy mô lớn trong truyền dẫn quang.
Xin chào các bạn thân mến, nếu có nhu cầu về ứng dụng giải pháp DWDM, vui lòng liên kết với tôi. Chúng tôi sẽ giúp bạn thiết kế và báo giá chi phí.
#DWDM #OTN #ROADM #optictransmission #backbonenetwork #WSS
