၁၉၉၀ ပြည့်လွန်နှစ်များကတည်းက WDM wavelength division multiplexing နည်းပညာကို ကီလိုမီတာရာပေါင်းများစွာ သို့မဟုတ် ထောင်ပေါင်းများစွာအထိ ရှည်လျားသောအကွာအဝေးရှိ fiber optic link များအတွက် အသုံးပြုခဲ့ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့သိပါသည်။ နိုင်ငံနှင့် ဒေသအများစုအတွက် fiber optic infrastructure သည် ၎င်းတို့၏ အဈေးအကြီးဆုံးပိုင်ဆိုင်မှုဖြစ်ပြီး transceiver components များ၏ ကုန်ကျစရိတ်မှာ အတော်လေးနည်းပါးပါသည်။
သို့သော် 5G ကဲ့သို့သော ကွန်ရက်ဒေတာထုတ်လွှင့်မှုနှုန်းများ အလျင်အမြန်တိုးတက်လာခြင်းနှင့်အတူ WDM နည်းပညာသည် အကွာအဝေးတိုလင့်ခ်များတွင် အရေးပါလာခဲ့ပြီး အတိုလင့်ခ်များ၏ ဖြန့်ကျက်မှုပမာဏမှာ များစွာပိုများလာသောကြောင့် transceiver အစိတ်အပိုင်းများ၏ ကုန်ကျစရိတ်နှင့် အရွယ်အစားကို ပိုမိုထိခိုက်လွယ်စေသည်။
လက်ရှိတွင် ဤကွန်ရက်များသည် space division multiplexing channels များမှတစ်ဆင့် parallel transmission အတွက် single-mode optical fiber ထောင်ပေါင်းများစွာကို မှီခိုနေရဆဲဖြစ်ပြီး channel တစ်ခုစီ၏ data rate မှာ အတော်လေးနိမ့်ပြီး အများဆုံး Gbit/s (800G) ရာဂဏန်းအနည်းငယ်သာရှိသည်။ T-level တွင် အသုံးချမှု အကန့်အသတ်ရှိနိုင်သည်။
ဒါပေမယ့် ကြိုမြင်နိုင်တဲ့ အနာဂတ်မှာ သာမန် spatial parallelization ရဲ့ သဘောတရားဟာ မကြာခင်မှာ သူ့ရဲ့ scalability limit ကို ရောက်ရှိတော့မှာဖြစ်ပြီး data rate တွေမှာ နောက်ထပ်တိုးတက်မှုတွေကို ထိန်းသိမ်းဖို့အတွက် fiber တစ်ခုစီမှာ data stream တွေရဲ့ spectrum parallelization နဲ့ ဖြည့်စွက်ရပါမယ်။ ဒါက channel number နဲ့ data rate ရဲ့ အမြင့်ဆုံး scalability က အရေးပါတဲ့နေရာမှာ wavelength division multiplexing နည်းပညာအတွက် application space အသစ်တစ်ခုလုံးကို ဖွင့်လှစ်ပေးနိုင်ပါတယ်။
ဤကိစ္စတွင်၊ frequency comb generator (FCG) သည် ကျစ်လစ်ပြီး ပုံသေ multi wavelength အလင်းရင်းမြစ်တစ်ခုအနေဖြင့် ကောင်းစွာသတ်မှတ်ထားသော optical carrier အများအပြားကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ optical frequency comb ၏ အထူးအရေးကြီးသော အားသာချက်တစ်ခုမှာ comb lines များသည် frequency တွင် အခြေခံအားဖြင့် ညီမျှသောအကွာအဝေးရှိခြင်းဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် inter channel guard band များအတွက် လိုအပ်ချက်များကို ဖြေလျော့ပေးနိုင်ပြီး DFB laser arrays များကို အသုံးပြုသည့် ရိုးရာ schemes များတွင် single lines များအတွက် လိုအပ်သော frequency control ကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။
ဤအားသာချက်များသည် wavelength division multiplexing ၏ transmitter အတွက်သာမက discrete local oscillator (LO) array ကို single comb generator ဖြင့် အစားထိုးနိုင်သည့် ၎င်း၏ receiver အတွက်ပါ သက်ဆိုင်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ LO comb generator များကို အသုံးပြုခြင်းသည် wavelength division multiplexing channels များတွင် digital signal processing ကို ပိုမိုလွယ်ကူချောမွေ့စေပြီး receiver complexity ကို လျှော့ချပေးပြီး phase noise tolerance ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပါသည်။
ထို့အပြင်၊ parallel coherent reception အတွက် phase-locked function ပါရှိသော LO comb signal များကို အသုံးပြုခြင်းသည် wavelength division multiplexing signal တစ်ခုလုံး၏ time-domain waveform ကိုပင် ပြန်လည်တည်ဆောက်နိုင်ပြီး transmission fiber ၏ optical nonlinearity ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ပျက်စီးဆုံးရှုံးမှုကို ပြန်လည်ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည်။ comb signal transmission ကို အခြေခံသည့် သဘောတရားဆိုင်ရာ အားသာချက်များအပြင်၊ အရွယ်အစားသေးငယ်ခြင်းနှင့် စီးပွားရေးအရ ထိရောက်သော ကြီးမားသောထုတ်လုပ်မှုတို့သည်လည်း အနာဂတ် wavelength division multiplexing transceiver များအတွက် အဓိကအချက်များဖြစ်သည်။
ထို့ကြောင့်၊ အမျိုးမျိုးသော comb signal generator သဘောတရားများထဲတွင် chip level devices များသည် အထူးမှတ်သားဖွယ်ကောင်းပါသည်။ data signal modulation၊ multiplexing၊ routing နှင့် reception အတွက် မြင့်မားစွာ scalable photonic integrated circuits များနှင့် ပေါင်းစပ်လိုက်သောအခါ၊ ထိုကဲ့သို့သော devices များသည် fiber တစ်ခုလျှင် ဆယ်ဂဏန်း Tbit/s ထုတ်လွှင့်နိုင်စွမ်းဖြင့် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးစွာဖြင့် ပမာဏများစွာ ထုတ်လုပ်နိုင်သော ကျစ်လစ်ပြီး ထိရောက်သော wavelength division multiplexing transceiver များအတွက် အဓိကသော့ချက် ဖြစ်လာနိုင်သည်။
ပေးပို့သည့်အဆုံး၏ အထွက်တွင်၊ channel တစ်ခုစီကို multiplexer (MUX) မှတစ်ဆင့် ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ပြီး wavelength division multiplexing signal ကို single-mode fiber မှတစ်ဆင့် ထုတ်လွှင့်သည်။ လက်ခံသည့်အဆုံးတွင်၊ wavelength division multiplexing receiver (WDM Rx) သည် multi wavelength interference detection အတွက် ဒုတိယ FCG ၏ LO local oscillator ကို အသုံးပြုသည်။ input wavelength division multiplexing signal ၏ channel ကို demultiplexer ဖြင့် ခွဲထားပြီး coherent receiver array (Coh. Rx) သို့ ပေးပို့သည်။ ၎င်းတို့အနက်၊ local oscillator LO ၏ demultiplexing frequency ကို coherent receiver တစ်ခုစီအတွက် phase reference အဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ဤ wavelength division multiplexing link ၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် အခြေခံ comb signal generator၊ အထူးသဖြင့် အလင်း၏ အကျယ်နှင့် comb line တစ်ခုစီ၏ optical power ပေါ်တွင် များစွာမူတည်သည်။
ဟုတ်ပါတယ်၊ optical frequency comb နည်းပညာဟာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအဆင့်မှာပဲ ရှိသေးပြီး ၎င်းရဲ့ အသုံးချမှုအခြေအနေတွေနဲ့ ဈေးကွက်အရွယ်အစားကတော့ အတော်လေး သေးငယ်ပါတယ်။ နည်းပညာဆိုင်ရာ အတားအဆီးတွေကို ကျော်လွှားနိုင်မယ်ဆိုရင်၊ ကုန်ကျစရိတ်တွေကို လျှော့ချနိုင်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို မြှင့်တင်နိုင်မယ်ဆိုရင် optical transmission မှာ scale level application တွေကို ရရှိနိုင်ပါတယ်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ ဒီဇင်ဘာလ ၁၉ ရက်