အလင်းကြိမ်နှုန်းဘီးများနှင့် အလင်းထုတ်လွှင့်မှု?

ကျွန်ုပ်တို့သိကြသည့်အတိုင်း ၁၉၉၀ ပြည့်လွန်နှစ်များမှစ၍ WDM WDM နည်းပညာကို ကီလိုမီတာရာပေါင်းများစွာ သို့မဟုတ် ထောင်ပေါင်းများစွာပင်ရှည်လျားသော ရှည်လျားသောဖိုက်ဘာအော့ပတစ်လင့်ခ်များအတွက် အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ နိုင်ငံ၏ဒေသအများစုအတွက် ဖိုက်ဘာအခြေခံအဆောက်အအုံသည် ၎င်း၏အဈေးအကြီးဆုံးပိုင်ဆိုင်မှုဖြစ်ပြီး transceiver အစိတ်အပိုင်းများ၏ကုန်ကျစရိတ်မှာ နှိုင်းယှဉ်ချက်အရနည်းပါးသည်။
သို့သော် 5G ကဲ့သို့သော ကွန်ရက်များတွင် ဒေတာနှုန်းထားများ ပေါက်ကွဲမှုနှင့်အတူ WDM နည်းပညာသည် ပိုမိုကြီးမားသော ပမာဏဖြင့် ဖြန့်ကျက်ထားသော ခရီးတိုလင့်ခ်များတွင်လည်း အရေးပါလာပါသည်။ ထို့ကြောင့် transceiver assembly များ၏ ကုန်ကျစရိတ်နှင့် အရွယ်အစားအပေါ် ပိုမိုထိခိုက်လွယ်ပါသည်။

လက်ရှိတွင် ဤကွန်ရက်များသည် space division multiplexing ချန်နယ်များမှတစ်ဆင့် parallel ဖြင့် ထုတ်လွှင့်သော single-mode optical fiber ထောင်ပေါင်းများစွာအပေါ် မှီခိုနေရဆဲဖြစ်ပြီး ချန်နယ်တစ်ခုလျှင် အများဆုံး ရာဂဏန်းအနည်းငယ် Gbit/s (800G) သာရှိသော data rate နည်းပါးပြီး T-class တွင် အသုံးချမှု အနည်းငယ်သာ ရှိပါသည်။

သို့သော်၊ မျှော်မှန်းနိုင်သော အနာဂတ်တွင်၊ common spatial parallelisation သဘောတရားသည် မကြာမီ ၎င်း၏ scalability ၏ ကန့်သတ်ချက်များကို ရောက်ရှိတော့မည်ဖြစ်ပြီး၊ data rates များ ပိုမိုမြင့်တက်လာစေရန်အတွက် fiber တစ်ခုစီရှိ data streams များ၏ spectral parallelisation ဖြင့် ဖြည့်စွက်ရန် လိုအပ်လာမည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် WDM နည်းပညာအတွက် လုံးဝအသစ်သော application space ကို ဖွင့်လှစ်ပေးနိုင်ပြီး channels အရေအတွက်နှင့် data rate အရ အမြင့်ဆုံး scalability သည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။

ဤအခြေအနေတွင်၊အလင်းကြိမ်နှုန်း ဘီးဂျင်နရေတာ (FCG)ကောင်းစွာသတ်မှတ်ထားသော optical carrier အများအပြားကို ပေးစွမ်းနိုင်သော ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသော၊ fixed၊ multi-wavelength light source အဖြစ် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။ ထို့အပြင်၊ optical frequency combs များ၏ အထူးအရေးကြီးသော အားသာချက်တစ်ခုမှာ comb lines များသည် frequency တွင် intrinsically equidistant ဖြစ်သောကြောင့် inter-channel guard band များအတွက် လိုအပ်ချက်ကို လျော့ပါးစေပြီး DFB laser array ကိုအသုံးပြုသည့် ရိုးရာ scheme တွင် single line အတွက် လိုအပ်မည့် frequency control ကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။

ဤအားသာချက်များသည် WDM ထုတ်လွှင့်စက်များအတွက်သာမက ၎င်းတို့၏ receiver များအတွက်ပါ သက်ဆိုင်ကြောင်း မှတ်သားထားရန် အရေးကြီးပါသည်၊ ထိုနေရာတွင် discrete local oscillator (LO) arrays များကို single comb generator ဖြင့် အစားထိုးနိုင်သည်။ LO comb generator များကို အသုံးပြုခြင်းသည် WDM channel များအတွက် digital signal processing ကို ပိုမိုလွယ်ကူချောမွေ့စေပြီး receiver ရှုပ်ထွေးမှုကို လျှော့ချပေးပြီး phase noise ခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

ထို့အပြင်၊ parallel coherent reception အတွက် phase-locking ပါရှိသော LO comb signal များကို အသုံးပြုခြင်းသည် WDM signal တစ်ခုလုံး၏ time-domain waveform ကို ပြန်လည်တည်ဆောက်နိုင်စေပြီး transmission fiber တွင် optical nonlinearities များကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ချို့ယွင်းချက်များကို ပြန်လည်ဖြည့်ဆည်းပေးပါသည်။ comb-based signal transmission ၏ ဤသဘောတရားဆိုင်ရာ အားသာချက်များအပြင်၊ အရွယ်အစားသေးငယ်ခြင်းနှင့် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော mass production တို့သည်လည်း အနာဂတ် WDM transceiver များအတွက် အဓိကသော့ချက်ဖြစ်သည်။
ထို့ကြောင့်၊ comb signal generator သဘောတရားအမျိုးမျိုးထဲတွင် chip-scale devices များသည် အထူးစိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းပါသည်။ data signal modulation၊ multiplexing၊ routing နှင့် reception အတွက် မြင့်မားစွာ scalable photonic integrated circuits များနှင့် ပေါင်းစပ်လိုက်သောအခါ၊ ထိုကဲ့သို့သော devices များသည် fiber တစ်ခုလျှင် Tbit/s ဆယ်ဂဏန်းအထိ ထုတ်လွှင့်နိုင်စွမ်းဖြင့် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးစွာဖြင့် ပမာဏများစွာ ထုတ်လုပ်နိုင်သော ကျစ်လစ်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော WDM transceiver များ၏ အဓိကသော့ချက်ဖြစ်နိုင်သည်။

အောက်ပါပုံသည် optical frequency comb FCG ကို multi-wavelength light source အဖြစ်အသုံးပြုသည့် WDM transmitter ၏ ပုံကြမ်းကို သရုပ်ဖော်ထားသည်။ FCG comb signal ကို demultiplexer (DEMUX) တွင် ဦးစွာခွဲထုတ်ပြီးနောက် EOM electro-optical modulator သို့ဝင်ရောက်သည်။ ထိုမှတစ်ဆင့်၊ signal ကို အကောင်းဆုံး spectral efficiency (SE) အတွက် အဆင့်မြင့် QAM quadrature amplitude modulation ဖြင့် ခံယူသည်။

transmitter egress မှာ channel တွေကို multiplexer (MUX) ထဲမှာ ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ပြီး WDM signal တွေကို single mode fiber ကနေ ထုတ်လွှင့်ပါတယ်။ receiving end မှာ wavelength division multiplexing receiver (WDM Rx) က multiwavelength coherent detection အတွက် 2nd FCG ရဲ့ LO local oscillator ကို အသုံးပြုပါတယ်။ input WDM signal တွေရဲ့ channel တွေကို demultiplexer နဲ့ ခွဲထားပြီး coherent receiver array (Coh. Rx) ကို feed လုပ်ပါတယ်။ အဲဒီမှာ local oscillator LO ရဲ့ demultiplexing frequency ကို coherent receiver တစ်ခုစီအတွက် phase reference အဖြစ် အသုံးပြုပါတယ်။ ထိုကဲ့သို့သော WDM link များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် underlying comb signal generator၊ အထူးသဖြင့် optical line width နှင့် comb line တစ်ခုလျှင် optical power ပေါ်တွင် များစွာမူတည်သည်မှာ ထင်ရှားပါသည်။

ဟုတ်ပါတယ်၊ optical frequency comb နည်းပညာဟာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအဆင့်မှာပဲ ရှိသေးပြီး ၎င်းရဲ့ အသုံးချမှု အခြေအနေတွေနဲ့ ဈေးကွက်အရွယ်အစားကတော့ အတော်လေး သေးငယ်ပါတယ်။ နည်းပညာဆိုင်ရာ အတားအဆီးတွေကို ကျော်လွှားနိုင်မယ်၊ ကုန်ကျစရိတ်တွေကို လျှော့ချနိုင်မယ်၊ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို မြှင့်တင်နိုင်မယ်ဆိုရင် optical transmission မှာ scale-level application တွေကို ရရှိနိုင်မှာဖြစ်ပါတယ်။