ઓપ્ટિકલ ફ્રીક્વન્સી કોમ્બ્સ અને ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમિશન?

જેમ આપણે જાણીએ છીએ, 1990 ના દાયકાથી, WDM WDM ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ સેંકડો અથવા હજારો કિલોમીટરના લાંબા અંતરની ફાઇબર-ઓપ્ટિક લિંક્સ માટે કરવામાં આવે છે. દેશના મોટાભાગના પ્રદેશો માટે, ફાઇબર ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર તેની સૌથી મોંઘી સંપત્તિ છે, જ્યારે ટ્રાન્સસીવર ઘટકોની કિંમત પ્રમાણમાં ઓછી છે.
જો કે, 5G જેવા નેટવર્ક્સમાં ડેટા રેટના વિસ્ફોટ સાથે, WDM ટેક્નોલૉજી ટૂંકા અંતરની લિંક્સમાં પણ વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહી છે, જે ઘણી મોટી માત્રામાં જમાવવામાં આવે છે અને તેથી ટ્રાન્સસીવર એસેમ્બલીની કિંમત અને કદ પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે.

હાલમાં, આ નેટવર્ક્સ હજુ પણ સ્પેસ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સીંગની ચેનલો દ્વારા સમાંતર રીતે પ્રસારિત થતા હજારો સિંગલ-મોડ ઓપ્ટિકલ ફાઈબર પર આધાર રાખે છે, જેમાં ચેનલ દીઠ ઓછામાં ઓછા સો Gbit/s (800G)ના પ્રમાણમાં ઓછા ડેટા દરો સાથે, થોડી સંખ્યામાં શક્ય છે. ટી-ક્લાસમાં અરજીઓ.

જો કે, નજીકના ભવિષ્યમાં, સામાન્ય અવકાશી સમાંતરતાની વિભાવના ટૂંક સમયમાં તેની માપનીયતાની મર્યાદા સુધી પહોંચી જશે, અને ડેટા દરોમાં વધુ વધારાને ટકાવી રાખવા માટે દરેક ફાઇબરમાં ડેટા સ્ટ્રીમના સ્પેક્ટ્રલ સમાંતર દ્વારા પૂરક થવું પડશે. આ WDM ટેક્નોલોજી માટે સંપૂર્ણ નવી એપ્લિકેશન જગ્યા ખોલી શકે છે, જેમાં ચેનલોની સંખ્યા અને ડેટા રેટની દ્રષ્ટિએ મહત્તમ માપનીયતા નિર્ણાયક છે.

આ સંદર્ભમાં,ઓપ્ટિકલ ફ્રીક્વન્સી કોમ્બ જનરેટર (FCG)કોમ્પેક્ટ, નિશ્ચિત, બહુ-તરંગલંબાઇના પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે જે સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત ઓપ્ટિકલ કેરિયર્સની મોટી સંખ્યામાં પ્રદાન કરી શકે છે. વધુમાં, ઓપ્ટિકલ ફ્રિક્વન્સી કોમ્બ્સનો ખાસ કરીને મહત્વનો ફાયદો એ છે કે કોમ્બ લાઇન આવર્તનમાં આંતરિક રીતે સમાન હોય છે, આમ ઇન્ટર-ચેનલ ગાર્ડ બેન્ડની જરૂરિયાતને હળવી કરે છે અને પરંપરાગત સ્કીમમાં સિંગલ લાઇન માટે જરૂરી ફ્રીક્વન્સી કંટ્રોલને ટાળે છે. DFB લેસરોની શ્રેણી.

એ નોંધવું અગત્યનું છે કે આ લાભો માત્ર WDM ટ્રાન્સમિટર્સને જ નહીં પરંતુ તેમના રીસીવરોને પણ લાગુ પડે છે, જ્યાં અલગ સ્થાનિક ઓસિલેટર (LO) એરેને એક જ કાંસકો જનરેટર દ્વારા બદલી શકાય છે. LO કોમ્બ જનરેટરનો ઉપયોગ ડબલ્યુડીએમ ચેનલો માટે ડિજિટલ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગને વધુ સુવિધા આપે છે, જેનાથી રીસીવરની જટિલતા ઓછી થાય છે અને તબક્કાના અવાજ સહિષ્ણુતામાં વધારો થાય છે.

વધુમાં, સમાંતર સુસંગત રિસેપ્શન માટે ફેઝ-લોકીંગ સાથે LO કોમ્બ સિગ્નલોનો ઉપયોગ સમગ્ર WDM સિગ્નલના સમય-ડોમેન વેવફોર્મને પુનઃનિર્માણ કરવાનું પણ શક્ય બનાવે છે, આમ ટ્રાન્સમિશન ફાઇબરમાં ઓપ્ટિકલ બિનરેખીયતાને કારણે થતી ક્ષતિઓને વળતર આપે છે. કોમ્બ-આધારિત સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનના આ વૈચારિક ફાયદાઓ ઉપરાંત, નાના કદ અને ખર્ચ-અસરકારક મોટા પાયે ઉત્પાદન પણ ભવિષ્યના WDM ટ્રાન્સસીવર્સ માટે ચાવીરૂપ છે.
તેથી, વિવિધ કોમ્બ સિગ્નલ જનરેટર વિભાવનાઓમાં, ચિપ-સ્કેલ ઉપકરણો ખાસ રસ ધરાવે છે. જ્યારે ડેટા સિગ્નલ મોડ્યુલેશન, મલ્ટિપ્લેક્સિંગ, રૂટીંગ અને રિસેપ્શન માટે અત્યંત સ્કેલેબલ ફોટોનિક ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે આવા ઉપકરણો કોમ્પેક્ટ, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમ WDM ટ્રાન્સસીવર્સની ચાવી ધરાવે છે જે દસ સુધીની ટ્રાન્સમિશન ક્ષમતા સાથે ઓછી કિંમતે મોટી માત્રામાં ફેબ્રિકેટ કરી શકાય છે. ફાઇબર દીઠ Tbit/s.

નીચેની આકૃતિ બહુ-તરંગલંબાઇના પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે ઓપ્ટિકલ ફ્રિકવન્સી કોમ્બ FCG નો ઉપયોગ કરીને WDM ટ્રાન્સમીટરની યોજના દર્શાવે છે. FCG કોમ્બ સિગ્નલને પ્રથમ ડિમલ્ટિપ્લેક્સર (DEMUX) માં અલગ કરવામાં આવે છે અને પછી EOM ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટરમાં પ્રવેશ કરે છે. દ્વારા, સિગ્નલ શ્રેષ્ઠ સ્પેક્ટ્રલ કાર્યક્ષમતા (SE) માટે અદ્યતન QAM ક્વાડ્રેચર કંપનવિસ્તાર મોડ્યુલેશનને આધિન છે.

ટ્રાન્સમીટર બહાર નીકળતી વખતે, ચેનલોને મલ્ટિપ્લેક્સર (MUX) માં ફરીથી જોડવામાં આવે છે અને WDM સિગ્નલો સિંગલ મોડ ફાઇબર પર પ્રસારિત થાય છે. પ્રાપ્તિના અંતે, વેવલેન્થ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ રીસીવર (WDM Rx), મલ્ટીવેવલન્થ સુસંગત શોધ માટે 2જી FCG ના LO લોકલ ઓસિલેટરનો ઉપયોગ કરે છે. ઇનપુટ WDM સિગ્નલોની ચેનલોને ડિમલ્ટિપ્લેક્સર દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે અને સુસંગત રીસીવર એરે (Coh. Rx) ને આપવામાં આવે છે. જ્યાં સ્થાનિક ઓસિલેટર LO ની ડિમલ્ટિપ્લેક્સિંગ આવર્તન દરેક સુસંગત રીસીવર માટે તબક્કા સંદર્ભ તરીકે વપરાય છે. આવી ડબ્લ્યુડીએમ લિંક્સનું પ્રદર્શન દેખીતી રીતે અંતર્ગત કોમ્બ સિગ્નલ જનરેટર, ખાસ કરીને ઓપ્ટિકલ લાઇનની પહોળાઈ અને કોમ્બ લાઇન દીઠ ઓપ્ટિકલ પાવર પર મોટી હદ સુધી આધાર રાખે છે.

અલબત્ત, ઓપ્ટિકલ ફ્રીક્વન્સી કોમ્બ ટેક્નોલોજી હજુ પણ વિકાસના તબક્કામાં છે, અને તેના એપ્લિકેશનના દૃશ્યો અને બજારનું કદ પ્રમાણમાં નાનું છે. જો તે તકનીકી અવરોધોને દૂર કરી શકે છે, ખર્ચ ઘટાડી શકે છે અને વિશ્વસનીયતા સુધારી શકે છે, તો પછી ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમિશનમાં સ્કેલ-લેવલ એપ્લિકેશન્સ પ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય બનશે.