ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ചീപ്പുകളും ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാൻസ്മിഷനും?

നമുക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, 1990-കൾ മുതൽ, നൂറുകണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ ആയിരക്കണക്കിന് കിലോമീറ്റർ ദൈർഘ്യമുള്ള ഫൈബർ-ഒപ്റ്റിക് ലിങ്കുകൾക്കായി WDM WDM സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു. രാജ്യത്തിൻ്റെ മിക്ക പ്രദേശങ്ങളിലും, ഫൈബർ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ അതിൻ്റെ ഏറ്റവും ചെലവേറിയ സ്വത്താണ്, അതേസമയം ട്രാൻസ്‌സിവർ ഘടകങ്ങളുടെ വില താരതമ്യേന കുറവാണ്.
എന്നിരുന്നാലും, 5G പോലുള്ള നെറ്റ്‌വർക്കുകളിലെ ഡാറ്റാ നിരക്കുകൾ പൊട്ടിപ്പുറപ്പെടുന്നതോടെ, ഹ്രസ്വ-ദൂര ലിങ്കുകളിലും WDM സാങ്കേതികവിദ്യ കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു, അവ വളരെ വലിയ വോള്യങ്ങളിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ട്രാൻസ്‌സിവർ അസംബ്ലികളുടെ വിലയും വലുപ്പവും കൂടുതൽ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്.

നിലവിൽ, ഈ നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ ഇപ്പോഴും സ്‌പേസ് ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗിൻ്റെ ചാനലുകളിലൂടെ സമാന്തരമായി കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ആയിരക്കണക്കിന് സിംഗിൾ-മോഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളെയാണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്, താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഡാറ്റാ നിരക്കുകൾ ഓരോ ചാനലിനും നൂറ് Gbit/s (800G) ആണ്. ടി-ക്ലാസിലെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ.

എന്നിരുന്നാലും, ഭാവിയിൽ, കോമൺ സ്പേഷ്യൽ പാരലലൈസേഷൻ എന്ന ആശയം ഉടൻ തന്നെ അതിൻ്റെ സ്കേലബിളിറ്റിയുടെ പരിധിയിലെത്തും, കൂടാതെ ഡാറ്റാ നിരക്കുകളിൽ കൂടുതൽ വർദ്ധനവ് നിലനിർത്തുന്നതിന് ഓരോ ഫൈബറിലെയും ഡാറ്റ സ്ട്രീമുകളുടെ സ്പെക്ട്രൽ പാരലലൈസേഷൻ വഴി ഇത് പൂർത്തീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇത് WDM സാങ്കേതികവിദ്യയ്‌ക്കായി ഒരു പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഇടം തുറന്നേക്കാം, അതിൽ ചാനലുകളുടെ എണ്ണത്തിലും ഡാറ്റാ നിരക്കിലും പരമാവധി സ്കേലബിളിറ്റി നിർണായകമാണ്.

ഈ പശ്ചാത്തലത്തിൽ,ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ചീപ്പ് ജനറേറ്റർ (FCG)നന്നായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട ധാരാളം ഒപ്റ്റിക്കൽ കാരിയറുകളെ നൽകാൻ കഴിയുന്ന ഒതുക്കമുള്ള, സ്ഥിരമായ, മൾട്ടി-തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് എന്ന നിലയിൽ ഇത് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ചീപ്പുകളുടെ ഒരു പ്രധാന നേട്ടം, ചീപ്പ് ലൈനുകൾ ആവൃത്തിയിൽ അന്തർലീനമായി തുല്യ അകലമാണ്, അങ്ങനെ ഇൻ്റർ-ചാനൽ ഗാർഡ് ബാൻഡുകളുടെ ആവശ്യകത ലഘൂകരിക്കുകയും ഒരു പരമ്പരാഗത സ്കീമിൽ ഒരൊറ്റ ലൈനിന് ആവശ്യമായ ഫ്രീക്വൻസി നിയന്ത്രണം ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. DFB ലേസറുകളുടെ ഒരു നിര.

ഈ ഗുണങ്ങൾ ഡബ്ല്യുഡിഎം ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾക്ക് മാത്രമല്ല, അവയുടെ റിസീവറുകൾക്കും ബാധകമാണ് എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, ഇവിടെ ഡിസ്‌ക്രീറ്റ് ലോക്കൽ ഓസിലേറ്റർ (LO) അറേകൾ ഒരൊറ്റ ചീപ്പ് ജനറേറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും. LO കോമ്പ് ജനറേറ്ററുകളുടെ ഉപയോഗം WDM ചാനലുകൾക്കുള്ള ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് കൂടുതൽ സുഗമമാക്കുന്നു, അതുവഴി റിസീവർ സങ്കീർണ്ണത കുറയ്ക്കുകയും ഘട്ടം ശബ്‌ദ സഹിഷ്ണുത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

കൂടാതെ, സമാന്തരമായ യോജിച്ച സ്വീകരണത്തിനായി ഘട്ടം-ലോക്കിംഗ് ഉള്ള LO കോമ്പ് സിഗ്നലുകളുടെ ഉപയോഗം മുഴുവൻ WDM സിഗ്നലിൻ്റെയും സമയ-ഡൊമെയ്ൻ തരംഗരൂപം പുനർനിർമ്മിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു, അങ്ങനെ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫൈബറിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ നോൺ-ലീനിയാരിറ്റികൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന തകരാറുകൾക്ക് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നു. ചീപ്പ് അധിഷ്ഠിത സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ്റെ ഈ ആശയപരമായ നേട്ടങ്ങൾക്ക് പുറമേ, ചെറിയ വലിപ്പവും ചെലവ് കുറഞ്ഞ ബഹുജന ഉൽപ്പാദനവും ഭാവിയിലെ WDM ട്രാൻസ്‌സിവറുകൾക്ക് പ്രധാനമാണ്.
അതിനാൽ, വിവിധ ചീപ്പ് സിഗ്നൽ ജനറേറ്റർ ആശയങ്ങൾക്കിടയിൽ, ചിപ്പ്-സ്കെയിൽ ഉപകരണങ്ങൾ പ്രത്യേക താൽപ്പര്യമുള്ളവയാണ്. ഡാറ്റാ സിഗ്നൽ മോഡുലേഷൻ, മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ്, റൂട്ടിംഗ്, റിസപ്ഷൻ എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള ഉയർന്ന തോതിലുള്ള ഫോട്ടോണിക് ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ, അത്തരം ഉപകരണങ്ങൾ ഒതുക്കമുള്ളതും ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ളതുമായ WDM ട്രാൻസ്‌സിവറുകളുടെ താക്കോൽ കൈവശം വച്ചേക്കാം, അത് കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ, പതിനായിരക്കണക്കിന് പ്രക്ഷേപണ ശേഷിയുള്ള വലിയ അളവിൽ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഓരോ ഫൈബറിനും Tbit/s.

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി കോമ്പ് എഫ്‌സിജി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു മൾട്ടി-വേവ്ലെംഗ്ത്ത് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഡബ്ല്യുഡിഎം ട്രാൻസ്മിറ്ററിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഇനിപ്പറയുന്ന ചിത്രം ചിത്രീകരിക്കുന്നു. എഫ്‌സിജി കോമ്പ് സിഗ്നൽ ആദ്യം ഒരു ഡെമൾട്ടിപ്ലക്‌സറിൽ (ഡെമക്‌സ്) വേർതിരിക്കുകയും തുടർന്ന് ഒരു ഇഒഎം ഇലക്‌ട്രോ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്ററിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒപ്റ്റിമൽ സ്പെക്ട്രൽ കാര്യക്ഷമതയ്ക്കായി (SE) സിഗ്നൽ വിപുലമായ QAM ക്വാഡ്രേച്ചർ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേഷന് വിധേയമാക്കുന്നു.

ട്രാൻസ്മിറ്റർ എഗ്രസിൽ, ചാനലുകൾ ഒരു മൾട്ടിപ്ലക്‌സറിൽ (MUX) വീണ്ടും സംയോജിപ്പിക്കുകയും WDM സിഗ്നലുകൾ സിംഗിൾ മോഡ് ഫൈബറിലൂടെ കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്വീകരിക്കുന്ന അവസാനത്തിൽ, തരംഗദൈർഘ്യം ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് റിസീവർ (WDM Rx), മൾട്ടി-വേവ്‌ലെംഗ്ത്ത് കോഹറൻ്റ് ഡിറ്റക്ഷനായി 2nd FCG-യുടെ LO ലോക്കൽ ഓസിലേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇൻപുട്ട് WDM സിഗ്നലുകളുടെ ചാനലുകൾ ഒരു demultiplexer കൊണ്ട് വേർതിരിച്ച് കോഹറൻ്റ് റിസീവർ അറേയിലേക്ക് (Coh. Rx) നൽകുന്നു. ലോക്കൽ ഓസിലേറ്റർ LO യുടെ demultiplexing ഫ്രീക്വൻസി ഓരോ കോഹറൻ്റ് റിസീവറിനും ഒരു ഘട്ട റഫറൻസായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അത്തരം ഡബ്ല്യുഡിഎം ലിങ്കുകളുടെ പ്രകടനം വ്യക്തമായും അണ്ടർലയിങ്ങ് കോമ്പ് സിഗ്നൽ ജനറേറ്ററിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ചും ഒപ്റ്റിക്കൽ ലൈൻ വീതിയും ഓരോ ചീപ്പ് ലൈനിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ പവറും.

തീർച്ചയായും, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ചീപ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഇപ്പോഴും വികസന ഘട്ടത്തിലാണ്, അതിൻ്റെ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങളും വിപണി വലുപ്പവും താരതമ്യേന ചെറുതാണ്. സാങ്കേതിക തടസ്സങ്ങളെ മറികടക്കാനും ചെലവ് കുറയ്ക്കാനും വിശ്വാസ്യത മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയുമെങ്കിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാൻസ്മിഷനിൽ സ്കെയിൽ-ലെവൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നേടാൻ കഴിയും.