ஒளியியல் அதிர்வெண் சீப்புகள் மற்றும் ஒளியியல் பரிமாற்றம்?

நமக்குத் தெரிந்தபடி, 1990-களிலிருந்து, நூற்றுக்கணக்கான அல்லது ஆயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் நீளமுள்ள நீண்ட தூர ஃபைபர்-ஆப்டிக் இணைப்புகளுக்கு WDM தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. நாட்டின் பெரும்பாலான பிராந்தியங்களுக்கு, ஃபைபர் உள்கட்டமைப்பே அதன் மிகவும் விலையுயர்ந்த சொத்தாக உள்ளது, அதே நேரத்தில் டிரான்ஸ்ஸீவர் கூறுகளின் விலை ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக இருக்கிறது.
இருப்பினும், 5G போன்ற வலையமைப்புகளில் தரவு விகிதங்கள் பெருமளவில் அதிகரித்துள்ளதால், மிக அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்படும் குறுகிய தூர இணைப்புகளிலும் WDM தொழில்நுட்பம் அதிக முக்கியத்துவம் பெற்று வருகிறது. எனவே, இவை டிரான்ஸ்ஸீவர் அசெம்பிளிகளின் விலை மற்றும் அளவைப் பொறுத்து அதிக உணர்திறன் கொண்டவையாக இருக்கின்றன.

தற்போது, ​​இந்த வலையமைப்புகள், ஸ்பேஸ் டிவிஷன் மல்டிபிளெக்சிங் சேனல்கள் வழியாக இணையாக அனுப்பப்படும் ஆயிரக்கணக்கான சிங்கிள்-மோட் ஆப்டிகல் ஃபைபர்களையே சார்ந்துள்ளன. இவற்றில், ஒரு சேனலுக்கு அதிகபட்சமாக சில நூறு Gbit/s (800G) என்ற ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த தரவு விகிதமே உள்ளது, மேலும் T-வகுப்பில் மிகச் சில பயன்பாடுகளே சாத்தியமாகின்றன.

இருப்பினும், எதிர்வரும் எதிர்காலத்தில், பொதுவான இடஞ்சார்ந்த இணையாக்கம் எனும் கருத்தாக்கம் அதன் விரிவாக்கத் திறனின் வரம்புகளை விரைவில் எட்டிவிடும். மேலும், தரவு விகிதங்களில் ஏற்படும் அடுத்தடுத்த அதிகரிப்புகளைத் தாங்குவதற்காக, ஒவ்வொரு ஃபைபரிலும் உள்ள தரவுத் தொடர்களின் அலைவரிசை இணையாக்கத்தால் இது பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டியிருக்கும். இது WDM தொழில்நுட்பத்திற்கு ஒரு முற்றிலும் புதிய பயன்பாட்டு வெளியைத் திறக்கக்கூடும், இதில் சேனல்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் தரவு விகிதம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அதிகபட்ச விரிவாக்கத் திறன் மிகவும் முக்கியமானதாகும்.

இந்தச் சூழலில்,ஒளியியல் அதிர்வெண் சீப்பு ஜெனரேட்டர் (FCG)இது, அதிக எண்ணிக்கையிலான நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட ஒளியியல் கேரியர்களை வழங்கக்கூடிய ஒரு கச்சிதமான, நிலையான, பல அலைநீள ஒளி மூலமாக முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. மேலும், ஒளியியல் அதிர்வெண் சீப்புகளின் ஒரு குறிப்பாக முக்கியமான நன்மை என்னவென்றால், சீப்பு வரிகள் இயல்பாகவே அதிர்வெண்ணில் சம தூரத்தில் இருப்பதுதான். இதனால், சேனல்களுக்கு இடையேயான காப்புப் பட்டைகளுக்கான தேவை தளர்த்தப்படுகிறது மற்றும் DFB லேசர்களின் வரிசையைப் பயன்படுத்தும் ஒரு வழக்கமான திட்டத்தில் ஒற்றை வரிக்குத் தேவைப்படும் அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு தவிர்க்கப்படுகிறது.

இந்த நன்மைகள் WDM டிரான்ஸ்மிட்டர்களுக்கு மட்டுமல்லாமல், அவற்றின் ரிசீவர்களுக்கும் பொருந்தும் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். ரிசீவர்களில், தனித்தனி லோக்கல் ஆஸிலேட்டர் (LO) வரிசைகளுக்குப் பதிலாக ஒற்றை காம்ப் ஜெனரேட்டரைப் பயன்படுத்த முடியும். LO காம்ப் ஜெனரேட்டர்களின் பயன்பாடு, WDM சேனல்களுக்கான டிஜிட்டல் சிக்னல் செயலாக்கத்தை மேலும் எளிதாக்குகிறது. இதன் மூலம், ரிசீவரின் சிக்கலான தன்மை குறைக்கப்பட்டு, ஃபேஸ் நாய்ஸ் சகிப்புத்தன்மை அதிகரிக்கிறது.

மேலும், இணையான ஒத்திசைவான ஏற்புக்காக ஃபேஸ்-லாக்கிங்குடன் கூடிய LO காம்ப் சிக்னல்களைப் பயன்படுத்துவது, முழு WDM சிக்னலின் நேர-கள அலைவடிவத்தை மீண்டும் உருவாக்கவும் சாத்தியமாக்குகிறது. இதன் மூலம், கடத்தும் ஃபைபரில் உள்ள ஒளியியல் நேரியல் அல்லாத தன்மைகளால் ஏற்படும் குறைபாடுகளை ஈடுசெய்கிறது. காம்ப் அடிப்படையிலான சிக்னல் கடத்தலின் இந்தக் கருத்தியல் நன்மைகளுக்குக் கூடுதலாக, சிறிய அளவு மற்றும் செலவு குறைந்த பெருமளவு உற்பத்தி ஆகியவையும் எதிர்கால WDM டிரான்ஸ்ஸீவர்களுக்கு முக்கியமாகும்.
எனவே, பல்வேறு சீப்பு சமிக்ஞை உருவாக்கும் கருத்தாக்கங்களில், சில்லு அளவிலான சாதனங்கள் தனிச்சிறப்பு வாய்ந்தவையாக உள்ளன. தரவு சமிக்ஞை பண்பேற்றம், பன்முகப்படுத்தல், வழிப்படுத்துதல் மற்றும் பெறுதல் ஆகியவற்றுக்கான, அதிக அளவில் விரிவாக்கக்கூடிய ஒளியியல் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளுடன் இணைக்கப்படும்போது, ​​இத்தகைய சாதனங்கள், ஒரு இழைக்கு வினாடிக்கு பத்துக்கணக்கான டெராபிட்கள் வரையிலான பரிமாற்றத் திறன்களுடன், குறைந்த செலவில் பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யக்கூடிய, கச்சிதமான மற்றும் அதிக செயல்திறன் கொண்ட WDM டிரான்ஸ்ஸீவர்களுக்கான திறவுகோலாக அமையக்கூடும்.

பின்வரும் படம், பல அலைநீள ஒளி மூலமாக ஆப்டிகல் அதிர்வெண் சீப்பு (FCG) ஒன்றைப் பயன்படுத்தும் ஒரு WDM டிரான்ஸ்மிட்டரின் திட்ட வரைபடத்தைக் காட்டுகிறது. FCG சீப்பு சமிக்ஞையானது முதலில் ஒரு டிமல்டிபிளெக்சரில் (DEMUX) பிரிக்கப்பட்டு, பின்னர் ஒரு EOM எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் மாடுலேட்டருக்குள் நுழைகிறது. அதன் வழியாக, உகந்த நிறமாலைத் திறனுக்காக (SE) அந்த சமிக்ஞையானது மேம்பட்ட QAM குவாட்ரெச்சர் வீச்சுப் பண்பேற்றத்திற்கு உட்படுத்தப்படுகிறது.

டிரான்ஸ்மிட்டர் வெளியேறும் இடத்தில், சேனல்கள் ஒரு மல்டிபிளெக்ஸரில் (MUX) மீண்டும் இணைக்கப்பட்டு, WDM சிக்னல்கள் சிங்கிள் மோட் ஃபைபர் வழியாக அனுப்பப்படுகின்றன. பெறும் முனையில், அலைநீளப் பிரிவு மல்டிபிளெக்சிங் ரிசீவர் (WDM Rx), பல அலைநீள ஒத்திசைவான கண்டறிதலுக்காக 2வது FCG-யின் LO லோக்கல் ஆஸிலேட்டரைப் பயன்படுத்துகிறது. உள்ளீட்டு WDM சிக்னல்களின் சேனல்கள் ஒரு டிமல்டிபிளெக்ஸரால் பிரிக்கப்பட்டு, கோஹரண்ட் ரிசீவர் அரேக்கு (Coh. Rx) அளிக்கப்படுகின்றன. அங்கு, ஒவ்வொரு கோஹரண்ட் ரிசீவருக்கும் லோக்கல் ஆஸிலேட்டர் LO-வின் டிமல்டிபிளெக்சிங் அதிர்வெண் ஒரு ஃபேஸ் ரெஃபரன்ஸாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இத்தகைய WDM இணைப்புகளின் செயல்திறன், வெளிப்படையாக, அதன் அடிப்படையான காம்ப் சிக்னல் ஜெனரேட்டரை, குறிப்பாக ஆப்டிகல் லைன் அகலம் மற்றும் ஒரு காம்ப் லைனுக்கான ஆப்டிகல் பவர் ஆகியவற்றை பெருமளவில் சார்ந்துள்ளது.

நிச்சயமாக, ஒளியியல் அதிர்வெண் சீப்பு தொழில்நுட்பம் இன்னும் வளர்ச்சி நிலையில்தான் உள்ளது, மேலும் அதன் பயன்பாட்டுச் சூழல்களும் சந்தை அளவும் ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை. தொழில்நுட்பத் தடைகளைத் தாண்டி, செலவுகளைக் குறைத்து, நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்த முடிந்தால், ஒளியியல் பரிமாற்றத்தில் பெரிய அளவிலான பயன்பாடுகளை அடைவது சாத்தியமாகும்.