ਆਪਟੀਕਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕੰਘੀ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ?

ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ, 1990 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਤੋਂ, WDM WDM ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸੈਂਕੜੇ ਜਾਂ ਹਜ਼ਾਰਾਂ ਕਿਲੋਮੀਟਰ ਦੇ ਲੰਬੇ-ਢੁਆਈ ਵਾਲੇ ਫਾਈਬਰ-ਆਪਟਿਕ ਲਿੰਕਾਂ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਰਹੀ ਹੈ। ਦੇਸ਼ ਦੇ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਖੇਤਰਾਂ ਲਈ, ਫਾਈਬਰ ਬੁਨਿਆਦੀ ਢਾਂਚਾ ਇਸਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹਿੰਗੀ ਸੰਪਤੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੀ ਕੀਮਤ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, 5G ਵਰਗੇ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਵਿੱਚ ਡਾਟਾ ਦਰਾਂ ਦੇ ਵਿਸਫੋਟ ਦੇ ਨਾਲ, WDM ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਛੋਟੀ ਦੂਰੀ ਵਾਲੇ ਲਿੰਕਾਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੁੰਦੀ ਜਾ ਰਹੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਬਹੁਤ ਵੱਡੇ ਵਾਲੀਅਮ ਵਿੱਚ ਤਾਇਨਾਤ ਹਨ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰ ਅਸੈਂਬਲੀਆਂ ਦੀ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਪ੍ਰਤੀ ਵਧੇਰੇ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹਨ।

ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਨੈੱਟਵਰਕ ਅਜੇ ਵੀ ਸਪੇਸ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ ਦੇ ਚੈਨਲਾਂ ਰਾਹੀਂ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਹਜ਼ਾਰਾਂ ਸਿੰਗਲ-ਮੋਡ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਪ੍ਰਤੀ ਚੈਨਲ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕੁਝ ਸੌ Gbit/s (800G) ਦੀ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਡਾਟਾ ਦਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ, T-ਕਲਾਸ ਵਿੱਚ ਸੰਭਾਵਿਤ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਜਿਹੀ ਗਿਣਤੀ ਦੇ ਨਾਲ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਨੇੜਲੇ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ, ਆਮ ਸਥਾਨਿਕ ਸਮਾਨਾਂਤਰਤਾ ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਜਲਦੀ ਹੀ ਆਪਣੀ ਸਕੇਲੇਬਿਲਟੀ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ 'ਤੇ ਪਹੁੰਚ ਜਾਵੇਗੀ, ਅਤੇ ਡੇਟਾ ਦਰਾਂ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਣ ਲਈ ਹਰੇਕ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਡੇਟਾ ਸਟ੍ਰੀਮਾਂ ਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਸਮਾਨਾਂਤਰਤਾ ਦੁਆਰਾ ਪੂਰਕ ਕਰਨਾ ਪਵੇਗਾ। ਇਹ WDM ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਲਈ ਇੱਕ ਪੂਰੀ ਨਵੀਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸਪੇਸ ਖੋਲ੍ਹ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਚੈਨਲਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਅਤੇ ਡੇਟਾ ਦਰ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਕੇਲੇਬਿਲਟੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।

ਇਸ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ,ਆਪਟੀਕਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕੰਘੀ ਜਨਰੇਟਰ (FCG)ਇੱਕ ਸੰਖੇਪ, ਸਥਿਰ, ਬਹੁ-ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਵਾਲੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਕੈਰੀਅਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਆਪਟੀਕਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕੰਘੀਆਂ ਦਾ ਇੱਕ ਖਾਸ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਫਾਇਦਾ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਕੰਘੀ ਲਾਈਨਾਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਵਿੱਚ ਬਰਾਬਰ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇੰਟਰ-ਚੈਨਲ ਗਾਰਡ ਬੈਂਡਾਂ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਨੂੰ ਢਿੱਲਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ DFB ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਐਰੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇੱਕ ਰਵਾਇਤੀ ਸਕੀਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਲਾਈਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਨਿਯੰਤਰਣ ਤੋਂ ਬਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਫਾਇਦੇ ਸਿਰਫ਼ WDM ਟ੍ਰਾਂਸਮੀਟਰਾਂ 'ਤੇ ਹੀ ਨਹੀਂ, ਸਗੋਂ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਰਿਸੀਵਰਾਂ 'ਤੇ ਵੀ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿੱਥੇ ਡਿਸਕ੍ਰਿਟ ਲੋਕਲ ਔਸਿਲੇਟਰ (LO) ਐਰੇ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਕੰਘੀ ਜਨਰੇਟਰ ਨਾਲ ਬਦਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। LO ਕੰਘੀ ਜਨਰੇਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ WDM ਚੈਨਲਾਂ ਲਈ ਡਿਜੀਟਲ ਸਿਗਨਲ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਨੂੰ ਹੋਰ ਵੀ ਸੁਵਿਧਾਜਨਕ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਰਿਸੀਵਰ ਦੀ ਜਟਿਲਤਾ ਘਟਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪੜਾਅ ਸ਼ੋਰ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਵਧਦੀ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਸੁਮੇਲ ਰਿਸੈਪਸ਼ਨ ਲਈ ਫੇਜ਼-ਲਾਕਿੰਗ ਦੇ ਨਾਲ LO ਕੰਘੀ ਸਿਗਨਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪੂਰੇ WDM ਸਿਗਨਲ ਦੇ ਸਮਾਂ-ਡੋਮੇਨ ਵੇਵਫਾਰਮ ਨੂੰ ਦੁਬਾਰਾ ਬਣਾਉਣਾ ਵੀ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾਵਾਂ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਕਮਜ਼ੋਰੀਆਂ ਦੀ ਭਰਪਾਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਕੰਘੀ-ਅਧਾਰਤ ਸਿਗਨਲ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦੇ ਇਹਨਾਂ ਸੰਕਲਪਿਕ ਫਾਇਦਿਆਂ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਭਵਿੱਖ ਦੇ WDM ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰਾਂ ਲਈ ਛੋਟਾ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਲਾਗਤ-ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਪੁੰਜ ਉਤਪਾਦਨ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ।
ਇਸ ਲਈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕੰਘੀ ਸਿਗਨਲ ਜਨਰੇਟਰ ਸੰਕਲਪਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਚਿੱਪ-ਸਕੇਲ ਡਿਵਾਈਸ ਖਾਸ ਦਿਲਚਸਪੀ ਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਡੇਟਾ ਸਿਗਨਲ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ, ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ, ਰੂਟਿੰਗ ਅਤੇ ਰਿਸੈਪਸ਼ਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸਕੇਲੇਬਲ ਫੋਟੋਨਿਕ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਸਰਕਟਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਅਜਿਹੇ ਡਿਵਾਈਸ ਸੰਖੇਪ, ਬਹੁਤ ਕੁਸ਼ਲ WDM ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰਾਂ ਦੀ ਕੁੰਜੀ ਰੱਖ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੋ ਘੱਟ ਕੀਮਤ 'ਤੇ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਬਣਾਏ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਪ੍ਰਤੀ ਫਾਈਬਰ ਦਸਾਂ Tbit/s ਤੱਕ ਦੀ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਨਾਲ।

ਹੇਠ ਦਿੱਤੀ ਤਸਵੀਰ ਇੱਕ WDM ਟ੍ਰਾਂਸਮੀਟਰ ਦੀ ਇੱਕ ਯੋਜਨਾਬੱਧਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕੰਘੀ FCG ਨੂੰ ਇੱਕ ਮਲਟੀ-ਵੇਵਲੈਂਥ ਲਾਈਟ ਸੋਰਸ ਵਜੋਂ ਵਰਤਦੀ ਹੈ। FCG ਕੰਘੀ ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਇੱਕ ਡੀਮਲਟੀਪਲੈਕਸਰ (DEMUX) ਵਿੱਚ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕ EOM ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਰਾਹੀਂ, ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਕੁਸ਼ਲਤਾ (SE) ਲਈ ਉੱਨਤ QAM ਕੁਆਡ੍ਰੈਚਰ ਐਪਲੀਟਿਊਡ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਅਧੀਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਟ੍ਰਾਂਸਮੀਟਰ ਦੇ ਬਾਹਰ ਜਾਣ 'ਤੇ, ਚੈਨਲਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਰ (MUX) ਵਿੱਚ ਦੁਬਾਰਾ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ WDM ਸਿਗਨਲ ਸਿੰਗਲ ਮੋਡ ਫਾਈਬਰ ਉੱਤੇ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ, ਵੇਵਲੇਂਥ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ ਰਿਸੀਵਰ (WDM Rx), ਮਲਟੀਵੇਵਲੈਂਥ ਕੋਹੈਰੈਂਟ ਡਿਟੈਕਸ਼ਨ ਲਈ ਦੂਜੇ FCG ਦੇ LO ਲੋਕਲ ਔਸਿਲੇਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਨਪੁਟ WDM ਸਿਗਨਲਾਂ ਦੇ ਚੈਨਲਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਡੀਮਲਟੀਪਲੈਕਸਰ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੋਹੈਰੈਂਟ ਰਿਸੀਵਰ ਐਰੇ (Coh. Rx) ਨੂੰ ਫੀਡ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਿੱਥੇ ਲੋਕਲ ਔਸਿਲੇਟਰ LO ਦੀ ਡੀਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਨੂੰ ਹਰੇਕ ਕੋਹੈਰੈਂਟ ਰਿਸੀਵਰ ਲਈ ਇੱਕ ਪੜਾਅ ਸੰਦਰਭ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ WDM ਲਿੰਕਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਅੰਡਰਲਾਈੰਗ ਕੰਘੀ ਸਿਗਨਲ ਜਨਰੇਟਰ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਹੱਦ ਤੱਕ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਲਾਈਨ ਚੌੜਾਈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਕੰਘੀ ਲਾਈਨ ਆਪਟੀਕਲ ਪਾਵਰ।

ਬੇਸ਼ੱਕ, ਆਪਟੀਕਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕੰਘੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਜੇ ਵੀ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਅਤੇ ਮਾਰਕੀਟ ਦਾ ਆਕਾਰ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਛੋਟਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਇਹ ਤਕਨੀਕੀ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਲਾਗਤਾਂ ਘਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਆਪਟੀਕਲ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਸਕੇਲ-ਪੱਧਰੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਸੰਭਵ ਹੋਵੇਗਾ।