សិតសក់ប្រេកង់អុបទិក និងការបញ្ជូនអុបទិក?

ដូចដែលយើងដឹងស្រាប់ហើយថា ចាប់តាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 បច្ចេកវិទ្យា WDM WDM ត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់តំណភ្ជាប់ខ្សែកាបអុបទិកចម្ងាយឆ្ងាយរាប់រយ ឬរាប់ពាន់គីឡូម៉ែត្រ។ សម្រាប់តំបន់ភាគច្រើននៃប្រទេស ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធខ្សែកាបអុបទិកគឺជាទ្រព្យសម្បត្តិថ្លៃបំផុតរបស់វា ខណៈពេលដែលតម្លៃនៃសមាសធាតុឧបករណ៍បញ្ជូនគឺទាប។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការផ្ទុះឡើងនៃអត្រាទិន្នន័យនៅក្នុងបណ្តាញដូចជា 5G បច្ចេកវិទ្យា WDM ក៏កាន់តែមានសារៈសំខាន់នៅក្នុងតំណភ្ជាប់ផ្លូវខ្លីផងដែរ ដែលត្រូវបានដាក់ពង្រាយក្នុងបរិមាណធំជាង ហើយដូច្នេះវាងាយនឹងរងផលប៉ះពាល់ដោយតម្លៃ និងទំហំនៃសន្និបាតឧបករណ៍បញ្ជូន។

បច្ចុប្បន្ននេះ បណ្តាញទាំងនេះនៅតែពឹងផ្អែកលើសរសៃអុបទិករបៀបតែមួយរាប់ពាន់ដែលបញ្ជូនស្របគ្នាតាមរយៈឆានែលនៃការពហុគុណបែងចែកលំហ ជាមួយនឹងអត្រាទិន្នន័យទាបបំផុតត្រឹមតែពីរបីរយ Gbit/s (800G) ក្នុងមួយឆានែល ជាមួយនឹងកម្មវិធីមួយចំនួនតូចដែលអាចធ្វើទៅបាននៅក្នុងថ្នាក់ T។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នាពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខនេះ គោលគំនិតនៃការធ្វើប៉ារ៉ាឡែលលំហរួមនឹងឈានដល់ដែនកំណត់នៃសមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋានរបស់វាឆាប់ៗនេះ ហើយនឹងត្រូវបំពេញបន្ថែមដោយការប៉ារ៉ាឡែលវិសាលគមនៃស្ទ្រីមទិន្នន័យនៅក្នុងសរសៃនីមួយៗ ដើម្បីរក្សាការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃអត្រាទិន្នន័យ។ នេះអាចបើកកន្លែងអនុវត្តថ្មីទាំងស្រុងសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យា WDM ដែលសមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋានអតិបរមាទាក់ទងនឹងចំនួនឆានែល និងអត្រាទិន្នន័យគឺមានសារៈសំខាន់។

នៅក្នុងបរិបទនេះម៉ាស៊ីនភ្លើងសិតសក់ប្រេកង់អុបទិក (FCG)ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ជាប្រភពពន្លឺខ្លី ថេរ និងពហុរលក ដែលអាចផ្តល់នូវចំនួនដ៏ច្រើននៃឧបករណ៍ផ្ទុកអុបទិកដែលបានកំណត់យ៉ាងល្អ។ លើសពីនេះ គុណសម្បត្តិដ៏សំខាន់មួយនៃការផ្សំប្រេកង់អុបទិកគឺថា ខ្សែផ្សំមានចម្ងាយស្មើគ្នានៅក្នុងប្រេកង់ ដោយហេតុនេះបន្ធូរបន្ថយតម្រូវការសម្រាប់ក្រុមការពារអន្តរឆានែល និងជៀសវាងការគ្រប់គ្រងប្រេកង់ដែលនឹងត្រូវការសម្រាប់ខ្សែតែមួយនៅក្នុងគ្រោងការណ៍ធម្មតាដោយប្រើអារេនៃឡាស៊ែរ DFB។

វាជាការសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាគុណសម្បត្តិទាំងនេះមិនត្រឹមតែអនុវត្តចំពោះឧបករណ៍បញ្ជូន WDM ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏អនុវត្តចំពោះឧបករណ៍ទទួលរបស់វាផងដែរ ដែលអារេលំយោលក្នុងស្រុកដាច់ពីគ្នា (LO) អាចត្រូវបានជំនួសដោយម៉ាស៊ីនភ្លើងសិតសក់តែមួយ។ ការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនភ្លើងសិតសក់ LO ជួយសម្រួលដល់ដំណើរការសញ្ញាឌីជីថលសម្រាប់ឆានែល WDM ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយភាពស្មុគស្មាញនៃឧបករណ៍ទទួល និងបង្កើនភាពអត់ធ្មត់នៃសំឡេងរំខានដំណាក់កាល។

លើសពីនេះ ការប្រើប្រាស់សញ្ញា LO comb ជាមួយនឹង phase-locking សម្រាប់ការទទួលសញ្ញាស្របគ្នា ថែមទាំងអាចបង្កើតឡើងវិញនូវរលកសញ្ញា time-domain នៃសញ្ញា WDM ទាំងមូល ដោយហេតុនេះផ្តល់សំណងសម្រាប់ការខូចខាតដែលបណ្តាលមកពី nonlinearity អុបទិកនៅក្នុងសរសៃបញ្ជូន។ បន្ថែមពីលើគុណសម្បត្តិគំនិតទាំងនេះនៃការបញ្ជូនសញ្ញាដែលមានមូលដ្ឋានលើ comb ទំហំតូចជាង និងការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំដែលសន្សំសំចៃក៏ជាគន្លឹះសម្រាប់ឧបករណ៍បញ្ជូន WDM នាពេលអនាគតផងដែរ។
ដូច្នេះ ក្នុងចំណោមគោលគំនិតបង្កើតសញ្ញាសិតសក់ផ្សេងៗ ឧបករណ៍ខ្នាតបន្ទះឈីបគឺជាការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេស។ នៅពេលដែលផ្សំជាមួយសៀគ្វីរួមបញ្ចូលហ្វូតូនិចដែលអាចធ្វើមាត្រដ្ឋានបានខ្ពស់សម្រាប់ការកែប្រែសញ្ញាទិន្នន័យ ការពហុគុណ ការបញ្ជូន និងការទទួល ឧបករណ៍បែបនេះអាចជាគន្លឹះក្នុងការបញ្ជូន WDM ដែលមានទំហំតូច និងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ដែលអាចត្រូវបានផលិតក្នុងបរិមាណច្រើនក្នុងតម្លៃទាប ជាមួយនឹងសមត្ថភាពបញ្ជូនរហូតដល់រាប់សិប Tbit/s ក្នុងមួយសរសៃ។

រូបភាពខាងក្រោមពណ៌នាអំពីគ្រោងការណ៍នៃឧបករណ៍បញ្ជូន WDM ដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប្រេកង់អុបទិក FCG ជាប្រភពពន្លឺពហុរលក។ សញ្ញា FCG comb ត្រូវបានបំបែកជាមុននៅក្នុងឧបករណ៍បំបែកប្រេកង់ (DEMUX) ហើយបន្ទាប់មកចូលទៅក្នុងឧបករណ៍កែប្រែអេឡិចត្រូអុបទិក EOM។ តាមរយៈនោះ សញ្ញាត្រូវបានទទួលរងនូវការកែប្រែទំហំក្រឡាចត្រង្គ QAM កម្រិតខ្ពស់សម្រាប់ប្រសិទ្ធភាពវិសាលគម (SE) ដ៏ល្អប្រសើរ។

នៅច្រកចេញនៃឧបករណ៍បញ្ជូន ឆានែលត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញនៅក្នុងឧបករណ៍ពហុគុណ (MUX) ហើយសញ្ញា WDM ត្រូវបានបញ្ជូនតាមរយៈសរសៃរបៀបតែមួយ។ នៅចុងទទួល ឧបករណ៍ទទួលពហុគុណបែងចែករលក (WDM Rx) ប្រើឧបករណ៍រំញ័រក្នុងស្រុក LO នៃ FCG ទី 2 សម្រាប់ការរកឃើញសហសម្ព័ន្ធពហុរលក។ ឆានែលនៃសញ្ញា WDM បញ្ចូលត្រូវបានបំបែកដោយឧបករណ៍បំបែកពហុគុណ ហើយបញ្ជូនទៅអារេទទួលសហសម្ព័ន្ធ (Coh. Rx)។ ដែលប្រេកង់បំបែកពហុគុណនៃឧបករណ៍រំញ័រក្នុងស្រុក LO ត្រូវបានប្រើជាឯកសារយោងដំណាក់កាលសម្រាប់ឧបករណ៍ទទួលសហសម្ព័ន្ធនីមួយៗ។ ការអនុវត្តនៃតំណភ្ជាប់ WDM បែបនេះជាក់ស្តែងអាស្រ័យទៅលើវិសាលភាពធំលើម៉ាស៊ីនបង្កើតសញ្ញាសិតសក់មូលដ្ឋាន ជាពិសេសទទឹងខ្សែអុបទិក និងថាមពលអុបទិកក្នុងមួយខ្សែសិតសក់។

ជាការពិតណាស់ បច្ចេកវិទ្យាសិតសក់ប្រេកង់អុបទិកនៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលអភិវឌ្ឍន៍នៅឡើយ ហើយសេណារីយ៉ូនៃការអនុវត្ត និងទំហំទីផ្សាររបស់វាមានទំហំតូច។ ប្រសិនបើវាអាចយកឈ្នះលើឧបសគ្គបច្ចេកទេស កាត់បន្ថយថ្លៃដើម និងបង្កើនភាពជឿជាក់ នោះវានឹងអាចសម្រេចបាននូវកម្មវិធីកម្រិតមាត្រដ្ឋានក្នុងការបញ្ជូនអុបទិក។