ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ దువ్వెనలు మరియు ఆప్టికల్ ట్రాన్స్మిషన్?

మనకు తెలిసినట్లుగా, 1990ల నుండి, WDM WDM సాంకేతికత వందల లేదా వేల కిలోమీటర్ల పొడవైన ఫైబర్-ఆప్టిక్ లింక్‌ల కోసం ఉపయోగించబడింది. దేశంలోని చాలా ప్రాంతాలకు, ఫైబర్ ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్ దాని అత్యంత ఖరీదైన ఆస్తి, అయితే ట్రాన్స్‌సీవర్ కాంపోనెంట్‌ల ధర చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
అయినప్పటికీ, 5G వంటి నెట్‌వర్క్‌లలో డేటా రేట్ల విస్ఫోటనంతో, తక్కువ-దూర లింక్‌లలో కూడా WDM సాంకేతికత చాలా ముఖ్యమైనదిగా మారింది, ఇవి చాలా పెద్ద వాల్యూమ్‌లలో అమర్చబడి ఉంటాయి మరియు అందువల్ల ట్రాన్స్‌సీవర్ అసెంబ్లీల ధర మరియు పరిమాణానికి మరింత సున్నితంగా ఉంటాయి.

ప్రస్తుతం, ఈ నెట్‌వర్క్‌లు ఇప్పటికీ స్పేస్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ ఛానెల్‌ల ద్వారా సమాంతరంగా ప్రసారం చేయబడే వేలాది సింగిల్-మోడ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లపై ఆధారపడతాయి, ఒక్కో ఛానెల్‌కు కొన్ని వందల Gbit/s (800G) సాపేక్షంగా తక్కువ డేటా రేట్లు, తక్కువ సంఖ్యలో సాధ్యమవుతాయి T-తరగతిలో అప్లికేషన్లు.

అయితే, భవిష్యత్తులో, సాధారణ ప్రాదేశిక సమాంతరీకరణ భావన త్వరలో దాని స్కేలబిలిటీ యొక్క పరిమితులను చేరుకుంటుంది మరియు డేటా రేట్లలో మరింత పెరుగుదలను కొనసాగించడానికి ప్రతి ఫైబర్‌లోని డేటా స్ట్రీమ్‌ల యొక్క స్పెక్ట్రల్ సమాంతరీకరణ ద్వారా పూర్తి చేయాలి. ఇది WDM టెక్నాలజీ కోసం సరికొత్త అప్లికేషన్ స్పేస్‌ను తెరవవచ్చు, దీనిలో ఛానెల్‌ల సంఖ్య మరియు డేటా రేట్ పరంగా గరిష్ట స్కేలబిలిటీ కీలకం.

ఈ నేపథ్యంలో,ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ దువ్వెన జనరేటర్ (FCG)పెద్ద సంఖ్యలో బాగా నిర్వచించబడిన ఆప్టికల్ క్యారియర్‌లను అందించగల కాంపాక్ట్, స్థిరమైన, బహుళ-తరంగదైర్ఘ్య కాంతి వనరుగా కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. అదనంగా, ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ దువ్వెనల యొక్క ప్రత్యేకించి ముఖ్యమైన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, దువ్వెన పంక్తులు ఫ్రీక్వెన్సీలో అంతర్గతంగా సమాన దూరంలో ఉంటాయి, తద్వారా ఇంటర్-ఛానల్ గార్డ్ బ్యాండ్‌ల అవసరాన్ని సడలించడం మరియు సంప్రదాయ పథకంలో ఒకే లైన్‌కు అవసరమైన ఫ్రీక్వెన్సీ నియంత్రణను నివారించడం. DFB లేజర్‌ల శ్రేణి.

ఈ ప్రయోజనాలు WDM ట్రాన్స్‌మిటర్‌లకు మాత్రమే కాకుండా వాటి రిసీవర్‌లకు కూడా వర్తిస్తాయని గమనించడం ముఖ్యం, ఇక్కడ వివిక్త స్థానిక ఓసిలేటర్ (LO) శ్రేణులను ఒకే దువ్వెన జనరేటర్‌తో భర్తీ చేయవచ్చు. LO దువ్వెన జనరేటర్ల ఉపయోగం WDM ఛానెల్‌ల కోసం డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్‌ను మరింత సులభతరం చేస్తుంది, తద్వారా రిసీవర్ సంక్లిష్టతను తగ్గిస్తుంది మరియు ఫేజ్ నాయిస్ టాలరెన్స్ పెరుగుతుంది.

అదనంగా, సమాంతర కోహెరెంట్ రిసెప్షన్ కోసం ఫేజ్-లాకింగ్‌తో LO దువ్వెన సిగ్నల్‌లను ఉపయోగించడం వల్ల మొత్తం WDM సిగ్నల్ యొక్క టైమ్-డొమైన్ తరంగ రూపాన్ని పునర్నిర్మించడం కూడా సాధ్యమవుతుంది, తద్వారా ట్రాన్స్‌మిషన్ ఫైబర్‌లోని ఆప్టికల్ నాన్‌లీనియారిటీల వల్ల కలిగే బలహీనతలను భర్తీ చేస్తుంది. దువ్వెన-ఆధారిత సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిషన్ యొక్క ఈ సంభావిత ప్రయోజనాలతో పాటు, చిన్న పరిమాణం మరియు తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన భారీ ఉత్పత్తి కూడా భవిష్యత్తులో WDM ట్రాన్స్‌సీవర్‌లకు కీలకం.
అందువల్ల, వివిధ దువ్వెన సిగ్నల్ జనరేటర్ భావనలలో, చిప్-స్కేల్ పరికరాలు ప్రత్యేక ఆసక్తిని కలిగి ఉంటాయి. డేటా సిగ్నల్ మాడ్యులేషన్, మల్టీప్లెక్సింగ్, రూటింగ్ మరియు రిసెప్షన్ కోసం అధిక స్కేలబుల్ ఫోటోనిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లతో కలిపినప్పుడు, అటువంటి పరికరాలు కాంపాక్ట్, అత్యంత సమర్థవంతమైన WDM ట్రాన్స్‌సీవర్‌లకు కీని కలిగి ఉంటాయి, వీటిని తక్కువ ఖర్చుతో, పదుల వరకు ప్రసార సామర్థ్యాలతో పెద్ద పరిమాణంలో తయారు చేయవచ్చు. ప్రతి ఫైబర్‌కు Tbit/s.

ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ దువ్వెన FCGని బహుళ-తరంగదైర్ఘ్య కాంతి మూలంగా ఉపయోగించి WDM ట్రాన్స్‌మిటర్ యొక్క స్కీమాటిక్‌ను క్రింది బొమ్మ వర్ణిస్తుంది. FCG దువ్వెన సిగ్నల్ మొదట డెమల్టిప్లెక్సర్ (DEMUX)లో వేరు చేయబడుతుంది మరియు తర్వాత EOM ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది. ద్వారా, సిగ్నల్ ఆప్టిమల్ స్పెక్ట్రల్ ఎఫిషియెన్సీ (SE) కోసం అధునాతన QAM క్వాడ్రేచర్ యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్‌కు లోబడి ఉంటుంది.

ట్రాన్స్‌మిటర్ ఎగ్రెస్ వద్ద, ఛానెల్‌లు మల్టీప్లెక్సర్ (MUX)లో తిరిగి కలపబడతాయి మరియు WDM సిగ్నల్‌లు సింగిల్ మోడ్ ఫైబర్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడతాయి. స్వీకరించే ముగింపులో, వేవ్‌లెంగ్త్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ రిసీవర్ (WDM Rx), మల్టీవేవ్‌లెంగ్త్ కోహెరెంట్ డిటెక్షన్ కోసం 2వ FCG యొక్క LO లోకల్ ఓసిలేటర్‌ని ఉపయోగిస్తుంది. ఇన్‌పుట్ WDM సిగ్నల్స్ యొక్క ఛానెల్‌లు డెమల్టిప్లెక్సర్ ద్వారా వేరు చేయబడతాయి మరియు కోహెరెంట్ రిసీవర్ అర్రే (కోహ్. Rx)కి అందించబడతాయి. ఇక్కడ స్థానిక ఓసిలేటర్ LO యొక్క డీమల్టిప్లెక్సింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతి పొందికైన రిసీవర్‌కు దశ సూచనగా ఉపయోగించబడుతుంది. అటువంటి WDM లింక్‌ల పనితీరు స్పష్టంగా అంతర్లీన దువ్వెన సిగ్నల్ జనరేటర్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ప్రత్యేకించి ఆప్టికల్ లైన్ వెడల్పు మరియు దువ్వెన రేఖకు ఆప్టికల్ పవర్.

వాస్తవానికి, ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ దువ్వెన సాంకేతికత ఇంకా అభివృద్ధి దశలోనే ఉంది మరియు దాని అప్లికేషన్ దృశ్యాలు మరియు మార్కెట్ పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉన్నాయి. ఇది సాంకేతిక అడ్డంకులను అధిగమించగలిగితే, ఖర్చులను తగ్గించి, విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచగలిగితే, ఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో స్కేల్-లెవల్ అప్లికేషన్‌లను సాధించడం సాధ్యమవుతుంది.