हम जानते हैं कि 1990 के दशक से, WDM वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग सैकड़ों या हजारों किलोमीटर लंबी दूरी के ऑप्टिकल फाइबर लिंक के लिए किया गया है। अधिकांश देशों के लिए, फाइबर ऑप्टिक बुनियादी ढांचा उनकी सबसे महंगी संपत्ति है, जबकि ट्रांसीवर घटकों की लागत अपेक्षाकृत कम है।
हालाँकि, 5G जैसे नेटवर्क में डेटा ट्रांसमिशन दरों की विस्फोटक वृद्धि के साथ, WDM तकनीक भी कम दूरी के लिंक में तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही है, जो बहुत अधिक मात्रा में तैनात की जाती हैं और इसलिए ट्रांसीवर घटकों की लागत पर प्रभाव डालती हैं। और आकार भी अधिक संवेदनशील होते हैं।
वर्तमान में, ये नेटवर्क अभी भी स्थानिक विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग चैनलों के माध्यम से समानांतर ट्रांसमिशन के लिए हजारों सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर पर निर्भर हैं, और प्रत्येक चैनल की डेटा दर अपेक्षाकृत कम है, अधिकतम केवल कुछ सौ Gbit/s (800G)। टी-लेवल संभव है, कुछ अनुप्रयोग हैं।
लेकिन निकट भविष्य में, सामान्य अंतरिक्ष समानांतरीकरण की अवधारणा जल्द ही अपनी स्केलेबिलिटी की सीमा तक पहुंच जाएगी, और डेटा दरों में और वृद्धि को बनाए रखने के लिए प्रत्येक फाइबर में डेटा प्रवाह के वर्णक्रमीय समानांतरकरण द्वारा पूरक होना चाहिए। यह तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक के लिए एक नया अनुप्रयोग स्थान खोल सकता है, जहां चैनल संख्या और डेटा दर की अधिकतम स्केलेबिलिटी महत्वपूर्ण है।
इस संदर्भ में,ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कंघी जनरेटर (एफसीजी)एक कॉम्पैक्ट, निश्चित बहु-तरंगदैर्ध्य प्रकाश स्रोत के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जो बड़ी संख्या में अच्छी तरह से परिभाषित ऑप्टिकल वाहक प्रदान कर सकता है। इसके अलावा, ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब्स का एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण लाभ यह है कि कॉम्ब लाइनें स्वाभाविक रूप से आवृत्ति में समान दूरी पर होती हैं, इस प्रकार अंतर-चैनल गार्ड बैंड की आवश्यकताओं को कम करती हैं और डीएफबी लेजर सरणियों का उपयोग करके पारंपरिक योजनाओं की आवश्यकता से बचती हैं। एक ही लाइन पर फ्रीक्वेंसी नियंत्रण।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये फायदे न केवल डब्लूडीएम ट्रांसमीटर पर लागू होते हैं, बल्कि इसके रिसीवर पर भी लागू होते हैं, जहां अलग-अलग स्थानीय ऑसिलेटर (एलओ) की एक श्रृंखला को एकल कंघी जनरेटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्स चैनलों के डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग को एलओ कंघी जनरेटर का उपयोग करके और अधिक सुविधाजनक बनाया जा सकता है, जिससे रिसीवर की जटिलता कम हो जाती है और चरण शोर मार्जिन में सुधार होता है।
इसके अलावा, समानांतर सुसंगत रिसेप्शन के लिए चरण लॉकिंग फ़ंक्शन के साथ एलओ कंघी सिग्नल का उपयोग करके पूरे तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्स सिग्नल के समय डोमेन तरंग का पुनर्निर्माण भी किया जा सकता है, जिससे ट्रांसमिशन फाइबर की ऑप्टिकल नॉनलाइनरिटी के कारण होने वाली क्षति की भरपाई हो सकती है। कंघी सिग्नलिंग पर आधारित इन वैचारिक लाभों के अलावा, छोटे आकार और लागत प्रभावी बड़े पैमाने पर उत्पादन भी भविष्य के तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ट्रांसीवर के लिए महत्वपूर्ण हैं।
इसलिए, विभिन्न कंघी सिग्नल जनरेटर अवधारणाओं के बीच, चिप-स्केल डिवाइस विशेष रुचि रखते हैं। जब डेटा सिग्नल मॉड्यूलेशन, मल्टीप्लेक्सिंग, रूटिंग और रिसेप्शन के लिए अत्यधिक स्केलेबल फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट के साथ जोड़ा जाता है, तो ऐसे उपकरण कॉम्पैक्ट, कुशल तरंग दैर्ध्य-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ट्रांससीवर्स की कुंजी बन सकते हैं जो कम तापमान पर काम कर सकते हैं। बड़ी मात्रा में निर्माण करना लागत प्रभावी है। , और प्रत्येक ऑप्टिकल फाइबर की संचरण क्षमता दसियों Tbit/s तक पहुंच सकती है।
नीचे दिया गया चित्र मल्टी-वेवलेंथ प्रकाश स्रोत के रूप में एक ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कंघी एफसीजी का उपयोग करते हुए तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ट्रांसमीटर के योजनाबद्ध आरेख को दर्शाता है। एफसीजी कॉम्ब सिग्नल को पहले डिमल्टीप्लेक्सर (डीईएमयूएक्स) में अलग किया जाता है और फिर ईओएम इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर में प्रवेश किया जाता है। सर्वोत्तम वर्णक्रमीय दक्षता (एसई) प्राप्त करने के लिए, सिग्नल को उन्नत क्यूएएम चतुर्भुज आयाम मॉड्यूलेशन के अधीन किया जाता है।
ट्रांसमीटर आउटलेट पर, प्रत्येक चैनल को मल्टीप्लेक्सर (एमयूएक्स) में पुन: संयोजित किया जाता है, और तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्स सिग्नल सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रसारित होता है। प्राप्त अंत में, तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग रिसीवर (डब्ल्यूडीएम आरएक्स) बहु-तरंग दैर्ध्य सुसंगत पहचान करने के लिए दूसरे एफसीजी के एलओ स्थानीय थरथरानवाला का उपयोग करता है। इनपुट वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्स सिग्नल के चैनलों को एक डीमल्टीप्लेक्सर द्वारा अलग किया जाता है और फिर सुसंगत रिसीवर सरणी (कोह। आरएक्स) में फीड किया जाता है। उनमें से, स्थानीय ऑसिलेटर एलओ की डीमल्टीप्लेक्सिंग आवृत्ति का उपयोग प्रत्येक सुसंगत रिसीवर के चरण संदर्भ के रूप में किया जाता है। ऐसे तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग लिंक का प्रदर्शन स्पष्ट रूप से मूल कंघी सिग्नल जनरेटर, विशेष रूप से प्रकाश की चौड़ाई और प्रत्येक कंघी लाइन की ऑप्टिकल शक्ति पर निर्भर करता है।
बेशक, ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी तकनीक अभी भी विकास के चरण में है, और इसके अनुप्रयोग परिदृश्य और बाज़ार का आकार अपेक्षाकृत छोटा है। यदि यह तकनीकी बाधाओं को दूर कर सकता है, लागत कम कर सकता है और विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है, तो ऑप्टिकल ट्रांसमिशन में बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों को प्राप्त करना संभव होगा।
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