Við vitum að frá tíunda áratugnum hefur WDM bylgjulengdarmultiplexingtækni verið notuð fyrir langar ljósleiðaratengingar sem spanna hundruð eða jafnvel þúsundir kílómetra. Fyrir flest lönd og svæði er ljósleiðarainnviði dýrasta eignin, en kostnaður við senditæki er tiltölulega lágur.
Hins vegar, með sprengifimum vexti gagnaflutningshraða netkerfa eins og 5G, hefur WDM tækni orðið sífellt mikilvægari í skammdrægum tengingum og dreifingarmagn stuttra tenginga er mun stærra, sem gerir kostnað og stærð senditækisíhluta viðkvæmari.
Eins og er reiða þessi net sig enn á þúsundir einhliða ljósleiðara fyrir samsíða sendingu í gegnum margföldunarrásir með geimskiptingu (space division multiplexing) og gagnahraðinn á hverri rás er tiltölulega lágur, í mesta lagi aðeins nokkur hundruð Gbit/s (800G). Notkunarsvið T-stigs gæti verið takmörkuð.
En í fyrirsjáanlegri framtíð mun hugmyndin um venjulegt rúmfræðilegt samsíða gagnasamspil brátt ná stigstærðarmörkum sínum og verður að bæta við hana litrófssamsíða gagnastrauma í hverjum ljósleiðara til að viðhalda frekari framförum í gagnahraða. Þetta gæti opnað alveg nýtt notkunarsvið fyrir bylgjulengdarskiptingartækni, þar sem hámarksstigstærð rásanúmera og gagnahraða er lykilatriði.
Í þessu tilviki getur tíðnigembunargjafinn (FCG), sem er nett og föst fjölbylgjuljósgjafi, veitt fjölda vel skilgreindra ljósbera og gegnt þannig lykilhlutverki. Þar að auki er sérstaklega mikilvægur kostur við ljóstíðnigembur að greiðulínurnar eru í raun jafnlangar að tíðni, sem getur slakað á kröfum um millirásarvarnarbönd og forðast tíðnistýringu sem krafist er fyrir stakar línur í hefðbundnum kerfum sem nota DFB leysiröð.
Það skal tekið fram að þessir kostir eiga ekki aðeins við um sendanda með bylgjulengdarmultiplexingu, heldur einnig um móttakara hans, þar sem hægt er að skipta út stakrænum staðbundnum sveifluröð (LO) fyrir einn greiðugjafa. Notkun LO greiðugjafa getur auðveldað enn frekar stafræna merkjavinnslu í bylgjulengdarmultiplexunarrásum, og þar með dregið úr flækjustigi móttakara og bætt fasahávaðaþol.
Að auki getur notkun LO-kambmerkja með fasalæstri virkni fyrir samsíða samfellda móttöku jafnvel endurskapað tímasviðsbylgjuform alls bylgjulengdarmargföldunarmerkisins og þannig bætt upp fyrir tjón sem stafar af ljósfræðilegri ólínuleika flutningsleiðarans. Auk hugmyndalegra kosta sem byggjast á flutningi kambmerkja eru minni stærð og hagkvæm stórfelld framleiðsla einnig lykilþættir fyrir framtíðar bylgjulengdarmargföldunarsenditæki.
Þess vegna eru örgjörvatæki sérstaklega athyglisverð meðal hinna ýmsu hugmynda um greiðumerkjaframleiðendur. Þegar þau eru sameinuð mjög stigstærðum ljósfræðilegum samþættum hringrásum fyrir gagnamerkjamótun, margföldun, leiðsögn og móttöku, geta slík tæki orðið lykillinn að samþjöppuðum og skilvirkum bylgjulengdarskiptingar-margföldunarsenditækjum sem hægt er að framleiða í miklu magni á lágum kostnaði, með flutningsgetu upp á tugi Tbit/s á ljósleiðara.
Við útgang sendienda er hver rás endursameinuð í gegnum margföldunartæki (MUX) og bylgjulengdarmargföldunarmerkið er sent í gegnum einhliða ljósleiðara. Við móttökuenda notar bylgjulengdarmargföldunarmóttakarinn (WDM Rx) LO staðbundna sveiflara annars FCG til að greina truflanir á mörgum bylgjulengdum. Rás inntaks bylgjulengdarmargföldunarmerkisins er aðskilin með afmargföldunartæki og síðan send til samfellds móttakarafylkis (Coh. Rx). Meðal þeirra er afmargföldunartíðni staðbundna sveiflunnar LO notuð sem fasaviðmiðun fyrir hvern samfelldan móttakara. Afköst þessa bylgjulengdarmargföldunartengils eru augljóslega að miklu leyti háð grunnkambsmerkjagjafanum, sérstaklega breidd ljóssins og ljósafl hverrar kamblínu.
Að sjálfsögðu er ljósleiðaratækni enn á þróunarstigi og notkunarsvið hennar og markaðsstærð eru tiltölulega lítil. Ef hún tekst að yfirstíga tæknilegar flöskuhálsa, lækka kostnað og bæta áreiðanleika, gæti hún náð stórfelldum notkunarmöguleikum í ljósleiðni.
Birtingartími: 19. des. 2024