অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি চিরুনি এবং অপটিক্যাল ট্রান্সমিশন?

যেমনটি আমরা জানি, 1990 এর দশক থেকে, WDM WDM প্রযুক্তি শত শত বা এমনকি হাজার হাজার কিলোমিটার দীর্ঘ দূরত্বের ফাইবার-অপ্টিক লিঙ্কগুলির জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। দেশের বেশিরভাগ অঞ্চলের জন্য, ফাইবার অবকাঠামো হল এটির সবচেয়ে ব্যয়বহুল সম্পদ, যেখানে ট্রান্সসিভার উপাদানগুলির খরচ তুলনামূলকভাবে কম।
যাইহোক, 5G এর মতো নেটওয়ার্কগুলিতে ডেটা হারের বিস্ফোরণের সাথে সাথে, WDM প্রযুক্তি স্বল্প-দূরত্বের লিঙ্কগুলিতেও ক্রমশ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে, যা অনেক বড় ভলিউমে স্থাপন করা হয় এবং তাই ট্রান্সসিভার সমাবেশগুলির ব্যয় এবং আকারের প্রতি আরও সংবেদনশীল।

বর্তমানে, এই নেটওয়ার্কগুলি এখনও স্পেস ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিংয়ের চ্যানেলগুলির মাধ্যমে সমান্তরালভাবে প্রেরিত হাজার হাজার একক-মোড অপটিক্যাল ফাইবারের উপর নির্ভর করে, অপেক্ষাকৃত কম ডেটা হার প্রতি চ্যানেলে সর্বাধিক কয়েকশ Gbit/s (800G) সহ, অল্প সংখ্যক সম্ভব। টি-শ্রেণীতে অ্যাপ্লিকেশন।

যাইহোক, অদূর ভবিষ্যতে, সাধারণ স্থানিক সমান্তরালতার ধারণাটি শীঘ্রই এর মাপযোগ্যতার সীমাতে পৌঁছে যাবে এবং ডেটা হারে আরও বৃদ্ধি বজায় রাখার জন্য প্রতিটি ফাইবারে ডেটা স্ট্রিমগুলির বর্ণালী সমান্তরালকরণের দ্বারা পরিপূরক হতে হবে। এটি WDM প্রযুক্তির জন্য একটি সম্পূর্ণ নতুন অ্যাপ্লিকেশন স্থান খুলতে পারে, যেখানে চ্যানেলের সংখ্যা এবং ডেটা হারের ক্ষেত্রে সর্বাধিক মাপযোগ্যতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

এই প্রসঙ্গে,অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব জেনারেটর (FCG)একটি কম্প্যাক্ট, স্থির, বহু-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর উত্স হিসাবে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে যা প্রচুর সংখ্যক ভাল-সংজ্ঞায়িত অপটিক্যাল ক্যারিয়ার সরবরাহ করতে পারে। এছাড়াও, অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্বের একটি বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল যে চিরুনি লাইনগুলি ফ্রিকোয়েন্সিতে অভ্যন্তরীণভাবে সমানভাবে সমান, এইভাবে আন্তঃ-চ্যানেল গার্ড ব্যান্ডগুলির প্রয়োজনীয়তা শিথিল করে এবং একটি প্রচলিত স্কিমে একটি একক লাইনের জন্য প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ এড়িয়ে যায়। DFB লেজারের একটি অ্যারে।

এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে এই সুবিধাগুলি শুধুমাত্র WDM ট্রান্সমিটারের ক্ষেত্রেই নয় বরং তাদের রিসিভারগুলির জন্যও প্রযোজ্য, যেখানে বিচ্ছিন্ন স্থানীয় অসিলেটর (LO) অ্যারেগুলি একটি একক চিরুনি জেনারেটর দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে। LO কম্ব জেনারেটর ব্যবহার WDM চ্যানেলগুলির জন্য ডিজিটাল সিগন্যাল প্রক্রিয়াকরণকে আরও সহজ করে, যার ফলে রিসিভারের জটিলতা হ্রাস পায় এবং ফেজ নয়েজ সহনশীলতা বৃদ্ধি পায়।

উপরন্তু, সমান্তরাল সুসংগত অভ্যর্থনার জন্য ফেজ-লকিং সহ LO কম্ব সিগন্যালের ব্যবহার এমনকি সমগ্র WDM সিগন্যালের টাইম-ডোমেন ওয়েভফর্ম পুনর্গঠন করা সম্ভব করে তোলে, এইভাবে ট্রান্সমিশন ফাইবারে অপটিক্যাল ননলাইনারিটিস দ্বারা সৃষ্ট প্রতিবন্ধকতার জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। চিরুনি-ভিত্তিক সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের এই ধারণাগত সুবিধাগুলি ছাড়াও, ছোট আকার এবং খরচ-কার্যকর ভর উত্পাদন ভবিষ্যতের WDM ট্রান্সসিভারগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
অতএব, বিভিন্ন চিরুনি সংকেত জেনারেটর ধারণাগুলির মধ্যে, চিপ-স্কেল ডিভাইসগুলি বিশেষ আগ্রহের বিষয়। ডেটা সিগন্যাল মড্যুলেশন, মাল্টিপ্লেক্সিং, রাউটিং এবং রিসেপশনের জন্য অত্যন্ত স্কেলযোগ্য ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির সাথে একত্রিত হলে, এই জাতীয় ডিভাইসগুলি কমপ্যাক্ট, অত্যন্ত দক্ষ WDM ট্রান্সসিভারগুলির চাবিকাঠি ধরে রাখতে পারে যা কম খরচে বড় পরিমাণে তৈরি করা যেতে পারে, দশ পর্যন্ত ট্রান্সমিশন ক্ষমতা সহ Tbit/s প্রতি ফাইবার।

নিচের চিত্রটিতে একটি অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব এফসিজি ব্যবহার করে একটি বহু-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর উত্স হিসাবে একটি WDM ট্রান্সমিটারের একটি পরিকল্পিত চিত্রিত করা হয়েছে৷ FCG কম্ব সিগন্যালটি প্রথমে একটি demultiplexer (DEMUX) এ আলাদা করা হয় এবং তারপর একটি EOM ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটরে প্রবেশ করে৷ মাধ্যমে, সংকেতটি সর্বোত্তম বর্ণালী দক্ষতা (SE) এর জন্য উন্নত QAM চতুর্ভুজ প্রশস্ততা মড্যুলেশনের সাপেক্ষে।

ট্রান্সমিটার এগ্রেসে, চ্যানেলগুলি একটি মাল্টিপ্লেক্সারে (MUX) পুনরায় সংযুক্ত করা হয় এবং WDM সংকেতগুলি একক মোড ফাইবারের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। প্রাপ্তির শেষে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং রিসিভার (WDM Rx), বহুতরঙ্গ সুসংগত সনাক্তকরণের জন্য 2nd FCG-এর LO লোকাল অসিলেটর ব্যবহার করে। ইনপুট WDM সংকেতগুলির চ্যানেলগুলি একটি ডেমল্টিপ্লেক্সার দ্বারা পৃথক করা হয় এবং সুসংগত রিসিভার অ্যারে (Coh. Rx) কে খাওয়ানো হয়। যেখানে স্থানীয় অসিলেটর LO এর demultiplexing ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিটি সুসংগত রিসিভারের জন্য একটি ফেজ রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই জাতীয় WDM লিঙ্কগুলির কার্যকারিতা স্পষ্টতই অন্তর্নিহিত চিরুনি সংকেত জেনারেটরের উপর অনেকাংশে নির্ভর করে, বিশেষত অপটিক্যাল লাইনের প্রস্থ এবং প্রতি চিরুনি লাইনের অপটিক্যাল শক্তির উপর।

অবশ্যই, অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব প্রযুক্তি এখনও বিকাশের পর্যায়ে রয়েছে এবং এর প্রয়োগের পরিস্থিতি এবং বাজারের আকার তুলনামূলকভাবে ছোট। যদি এটি প্রযুক্তিগত বাধাগুলি অতিক্রম করতে পারে, খরচ কমাতে পারে এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করতে পারে, তাহলে অপটিক্যাল ট্রান্সমিশনে স্কেল-লেভেল অ্যাপ্লিকেশনগুলি অর্জন করা সম্ভব হবে।