Επαγγελματική γνώση

Εφαρμογή συντονιζόμενου λέιζερ στην οπτική επικοινωνία

2021-03-23
Οι εφαρμογές δικτύου των συντονιζόμενων λέιζερ μπορούν να χωριστούν σε δύο μέρη: στατικές εφαρμογές και δυναμικές εφαρμογές.
Σε στατικές εφαρμογές, το μήκος κύματος ενός συντονιζόμενου λέιζερ ρυθμίζεται κατά τη χρήση και δεν αλλάζει με το χρόνο. Η πιο συνηθισμένη στατική εφαρμογή είναι ως υποκατάστατο των λέιζερ πηγής, δηλαδή σε συστήματα μετάδοσης πυκνής διαίρεσης μήκους κύματος (DWDM), όπου ένα συντονιζόμενο λέιζερ λειτουργεί ως εφεδρικό για πολλαπλά λέιζερ σταθερού μήκους κύματος και λέιζερ εύκαμπτης πηγής, μειώνοντας τον αριθμό γραμμής κάρτες που απαιτούνται για την υποστήριξη όλων των διαφορετικών μηκών κύματος.
Σε στατικές εφαρμογές, οι κύριες απαιτήσεις για συντονιζόμενα λέιζερ είναι η τιμή, η ισχύς εξόδου και τα φασματικά χαρακτηριστικά, δηλαδή, το πλάτος της γραμμής και η σταθερότητα είναι συγκρίσιμα με τα λέιζερ σταθερού μήκους κύματος που αντικαθιστά. Όσο ευρύτερο είναι το εύρος μήκους κύματος, τόσο καλύτερη θα είναι η σχέση απόδοσης-τιμής, χωρίς πολύ ταχύτερη ταχύτητα προσαρμογής. Προς το παρόν, η εφαρμογή του συστήματος DWDM με συντονιζόμενο λέιζερ ακριβείας είναι όλο και περισσότερο.
Στο μέλλον, τα ρυθμιζόμενα λέιζερ που χρησιμοποιούνται ως αντίγραφα ασφαλείας θα απαιτούν επίσης γρήγορες αντίστοιχες ταχύτητες. Όταν αποτύχει ένα κανάλι πολυπλεξίας διαίρεσης με πυκνό μήκος κύματος, ένα ρυθμιζόμενο λέιζερ μπορεί να ενεργοποιηθεί αυτόματα για να συνεχίσει τη λειτουργία του. Για να επιτευχθεί αυτή η λειτουργία, το λέιζερ πρέπει να συντονιστεί και να κλειδωθεί στο αποτυχημένο μήκος κύματος σε 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου ή λιγότερο, έτσι ώστε να διασφαλιστεί ότι ο συνολικός χρόνος ανάκτησης είναι μικρότερος από 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου που απαιτείται από το σύγχρονο οπτικό δίκτυο.
Σε δυναμικές εφαρμογές, το μήκος κύματος του συντονιζόμενου λέιζερ απαιτείται να αλλάζει τακτικά προκειμένου να ενισχυθεί η ευελιξία του οπτικού δικτύου. Τέτοιες εφαρμογές απαιτούν γενικά την παροχή δυναμικών μηκών κύματος έτσι ώστε ένα μήκος κύματος να μπορεί να προστεθεί ή να προταθεί από ένα τμήμα δικτύου για να ικανοποιήσει την απαιτούμενη μεταβλητή χωρητικότητα. Έχει προταθεί μια απλή και πιο ευέλικτη αρχιτεκτονική ROADM, η οποία βασίζεται στη χρήση τόσο συντονιζόμενων λέιζερ όσο και ρυθμιζόμενων φίλτρων. Τα συντονιζόμενα λέιζερ μπορούν να προσθέσουν ορισμένα μήκη κύματος στο σύστημα και τα ρυθμιζόμενα φίλτρα μπορούν να φιλτράρουν ορισμένα μήκη κύματος από το σύστημα. Το συντονιζόμενο λέιζερ μπορεί επίσης να λύσει το πρόβλημα του μπλοκαρίσματος μήκους κύματος στην οπτική διασταύρωση. Προς το παρόν, οι περισσότερες οπτικές διασταυρούμενες συνδέσεις χρησιμοποιούν οπτική-ηλεκτρο-οπτική διεπαφή και στα δύο άκρα της ίνας για να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα. Εάν χρησιμοποιείται ρυθμιζόμενο λέιζερ για την είσοδο OXC στο άκρο εισόδου, μπορεί να επιλεγεί ένα ορισμένο μήκος κύματος για να διασφαλιστεί ότι το φως κύματος φτάνει στο τελικό σημείο σε μια καθαρή διαδρομή.