ඔප්ටිකල් සංඛ්‍යාත පනාව සහ දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂණය?

1990 ගණන්වල සිට, කිලෝමීටර් සිය ගණනක් හෝ දහස් ගණනක් පුරා විහිදෙන දිගු-දුර ෆයිබර් ඔප්ටික් සම්බන්ධතා සඳහා WDM තරංග ආයාම බෙදීම් බහුපද තාක්ෂණය භාවිතා කර ඇති බව අපි දනිමු. බොහෝ රටවල් සහ කලාප සඳහා, ෆයිබර් ඔප්ටික් යටිතල පහසුකම් ඔවුන්ගේ වඩාත්ම මිල අධික වත්කම වන අතර, සම්ප්‍රේෂක සංරචකවල පිරිවැය සාපේක්ෂව අඩුය.

කෙසේ වෙතත්, 5G වැනි ජාල දත්ත සම්ප්‍රේෂණ අනුපාතවල පුපුරන සුලු වර්ධනයත් සමඟ කෙටි දුර සම්බන්ධතා සඳහා WDM තාක්‍ෂණය වඩ වඩාත් වැදගත් වී ඇති අතර කෙටි සබැඳි යෙදවීමේ පරිමාව ඉතා විශාල වන අතර එමඟින් සම්ප්‍රේෂක සංරචකවල පිරිවැය සහ ප්‍රමාණය වඩාත් සංවේදී වේ.

වර්තමානයේදී, මෙම ජාල තවමත් අභ්‍යවකාශ අංශයේ බහුපද නාලිකා හරහා සමාන්තර සම්ප්‍රේෂණය සඳහා තනි මාදිලියේ දෘශ්‍ය තන්තු දහස් ගණනක් මත රඳා පවතින අතර, එක් එක් නාලිකාවේ දත්ත අනුපාතය සාපේක්ෂ වශයෙන් අඩුය, උපරිම වශයෙන් Gbit/s (800G) සිය ගණනක් පමණි. T-level හි සීමිත යෙදුම් තිබිය හැක.

නමුත් අපේක්ෂා කළ හැකි අනාගතයේ දී, සාමාන්‍ය අවකාශීය සමාන්තරකරණය පිළිබඳ සංකල්පය ඉක්මනින් එහි පරිමාණ සීමාවට ළඟා වනු ඇති අතර, දත්ත අනුපාත තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා එක් එක් තන්තු තුළ දත්ත ප්‍රවාහවල වර්ණාවලි සමාන්තරකරණයෙන් පරිපූරණය කළ යුතුය. නාලිකා අංකයේ සහ දත්ත අනුපාතයේ උපරිම පරිමාණය ඉතා වැදගත් වන තරංග ආයාම බෙදීම් බහුපද තාක්ෂණය සඳහා මෙය නව යෙදුම් අවකාශයක් විවෘත කළ හැකිය.

මෙම අවස්ථාවෙහිදී, සංඛ්‍යාත පනා උත්පාදක යන්ත්‍රය (FCG), සංයුක්ත සහ ස්ථාවර බහු තරංග ආයාම ආලෝක ප්‍රභවයක් ලෙස, හොඳින් අර්ථ දක්වා ඇති දෘශ්‍ය වාහක විශාල සංඛ්‍යාවක් සැපයිය හැකි අතර, එමඟින් තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. මීට අමතරව, දෘශ්‍ය සංඛ්‍යාත පනාවෙහි විශේෂයෙන් වැදගත් වාසියක් නම්, පනා රේඛා සංඛ්‍යාතයෙන් අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම සමාන වන අතර, එමඟින් අන්තර් නාලිකා ආරක්ෂක පටි සඳහා අවශ්‍යතා ලිහිල් කළ හැකි අතර DFB ලේසර් අරා භාවිතා කරන සාම්ප්‍රදායික යෝජනා ක්‍රමවල තනි රේඛා සඳහා අවශ්‍ය සංඛ්‍යාත පාලනය වළක්වා ගත හැකිය.

මෙම වාසි තරංග ආයාම බෙදීමේ බහුපද සම්ප්‍රේෂකයට පමණක් නොව එහි ග්‍රාහකයටද අදාළ වන අතර එහිදී විවික්ත දේශීය දෝලන (LO) අරාව තනි පනා උත්පාදක යන්ත්‍රයකින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි බව සඳහන් කළ යුතුය. LO පනා උත්පාදක යන්ත්‍ර භාවිතයෙන් තරංග ආයාම බෙදීම් බහුපද නාලිකාවල සංඛ්‍යාංක සංඥා සැකසීමට තවදුරටත් පහසුකම් සැලසිය හැකි අතර එමඟින් ග්‍රාහක සංකීර්ණත්වය අඩු කිරීම සහ අවධි ශබ්ද ඉවසීම වැඩි දියුණු කිරීම.

මීට අමතරව, සමාන්තර සුසංයෝගී පිළිගැනීමක් සඳහා අදියර-අගුලු දැමූ ශ්‍රිතයක් සහිත LO පනා සංඥා භාවිතා කිරීමෙන් සම්පූර්ණ තරංග ආයාම බෙදීම් බහුප්‍රත්‍ය සංඥාවේ කාල-වසම් තරංග ආකෘතිය ප්‍රතිනිර්මාණය කළ හැකි අතර, එමඟින් සම්ප්‍රේෂණ තන්තු වල දෘශ්‍ය රේඛීය නොවන බව නිසා සිදුවන හානිය සඳහා වන්දි ලබා දේ. පනා සංඥා සම්ප්‍රේෂණය මත පදනම් වූ සංකල්පීය වාසිවලට අමතරව, කුඩා ප්‍රමාණය සහ ආර්ථික වශයෙන් කාර්යක්ෂම මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය ද අනාගත තරංග ආයාම බෙදීම් බහුප්‍රාප්තික සම්ප්‍රේෂක සඳහා ප්‍රධාන සාධක වේ.

එබැවින්, විවිධ පනා සංඥා උත්පාදක සංකල්ප අතර, චිප් මට්ටමේ උපාංග විශේෂයෙන් සැලකිය යුතු ය. දත්ත සංඥා මොඩියුලේෂන්, මල්ටිප්ලෙක්සිං, මාර්ගගත කිරීම සහ පිළිගැනීම සඳහා ඉහළ පරිමාණය කළ හැකි ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ පරිපථ සමඟ ඒකාබද්ධ වූ විට, එවැනි උපාංග දස ගණන් සම්ප්‍රේෂණ ධාරිතාව සමඟ අඩු වියදමකින් විශාල ප්‍රමාණවලින් නිෂ්පාදනය කළ හැකි සංයුක්ත හා කාර්යක්ෂම තරංග ආයාම බෙදීම් බහුප්‍රාප්ති සම්ප්‍රේෂණ සඳහා ප්‍රධාන වේ. තන්තු අනුව Tbit/s.

යැවීමේ අන්තයේ ප්‍රතිදානයේදී, සෑම නාලිකාවක්ම බහුප්‍රේරකයක් (MUX) හරහා නැවත සංකලනය වන අතර තරංග ආයාම බෙදීම් බහුපද සංඥාව තනි මාදිලියේ තන්තු හරහා සම්ප්‍රේෂණය වේ. ප්‍රතිග්‍රාහක අන්තයේ, තරංග ආයාම බෙදීම් බහුප්‍රතිග්‍රාහක ග්‍රාහකය (WDM Rx) බහු තරංග ආයාම බාධා හඳුනා ගැනීම සඳහා දෙවන FCG හි LO දේශීය දෝලනය භාවිතා කරයි. ආදාන තරංග ආයාම බෙදීමේ බහුපද සංඥාවේ නාලිකාව demultiplexer එකකින් වෙන් කර පසුව සමෝධානික ග්‍රාහක අරාවකට (Coh. Rx) යවනු ලැබේ. ඒවා අතර, දේශීය ඔස්කිලේටරය LO හි demultiplexing සංඛ්‍යාතය එක් එක් සමෝධානික ග්‍රාහක සඳහා අවධි යොමුව ලෙස භාවිතා වේ. මෙම තරංග ආයාම බෙදීමේ බහුපද සම්බන්ධකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය පැහැදිලිවම මූලික පනා සංඥා උත්පාදක යන්ත්‍රය මත බොහෝ දුරට රඳා පවතී, විශේෂයෙන් ආලෝකයේ පළල සහ එක් එක් පනා රේඛාවේ දෘශ්‍ය බලය.

ඇත්ත වශයෙන්ම, දෘශ්‍ය සංඛ්‍යාත පනා තාක්‍ෂණය තවමත් සංවර්ධන අවධියේ පවතින අතර එහි යෙදුම් අවස්ථා සහ වෙළඳපල ප්‍රමාණය සාපේක්ෂව කුඩා වේ. එයට තාක්‍ෂණික බාධක ජය ගැනීමට, පිරිවැය අඩු කිරීමට සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි කිරීමට හැකි නම්, එය දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂණයේ පරිමාණ මට්ටමේ යෙදුම් ලබා ගත හැකිය.