ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ସ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍?

ଆମେ ଜାଣୁ ଯେ, 1990 ଦଶକରୁ, WDM WDM ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଶହ ଶହ କିମ୍ବା ହଜାର ହଜାର କିଲୋମିଟରର ଦୀର୍ଘ-ଦୁରତା ଫାଇବର-ଅପ୍ଟିକ୍ ଲିଙ୍କ୍ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଆସୁଛି। ଦେଶର ଅଧିକାଂଶ ଅଞ୍ଚଳ ପାଇଁ, ଫାଇବର ଭିତ୍ତିଭୂମି ଏହାର ସବୁଠାରୁ ମହଙ୍ଗା ସମ୍ପତ୍ତି, ଯେତେବେଳେ ଟ୍ରାନ୍ସସିଭର ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ମୂଲ୍ୟ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ କମ୍।
ତଥାପି, 5G ଭଳି ନେଟୱାର୍କରେ ଡାଟା ହାରର ବିସ୍ଫୋରଣ ସହିତ, WDM ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା କ୍ଷୁଦ୍ର-ଅବଧି ଲିଙ୍କଗୁଡ଼ିକରେ ମଧ୍ୟ କ୍ରମଶଃ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ହେବାରେ ଲାଗିଛି, ଯାହା ବହୁତ ବଡ଼ ପରିମାଣରେ ନିୟୋଜିତ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ତେଣୁ ଟ୍ରାନ୍ସସିଭର ଆସେମ୍ବଲିର ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ଆକାର ପ୍ରତି ଅଧିକ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ।

ବର୍ତ୍ତମାନ, ଏହି ନେଟୱାର୍କଗୁଡ଼ିକ ଏବେ ବି ସ୍ପେସ୍ ଡିଭିଜନ ମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସିଂର ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକ ମାଧ୍ୟମରେ ସମାନ୍ତରାଳ ଭାବରେ ପ୍ରେରିତ ହଜାର ହଜାର ସିଙ୍ଗଲ୍-ମୋଡ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଉପରେ ନିର୍ଭର କରନ୍ତି, ପ୍ରତି ଚ୍ୟାନେଲରେ ସର୍ବାଧିକ କିଛି ଶହ Gbit/s (800G) ଡାଟା ହାର ଅପେକ୍ଷାକୃତ କମ୍, T-ଶ୍ରେଣୀରେ କମ୍ ସଂଖ୍ୟକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପ୍ରୟୋଗ ସହିତ।

ତଥାପି, ଆଗାମୀ ଭବିଷ୍ୟତରେ, ସାଧାରଣ ସ୍ଥାନିକ ସମାନ୍ତରାଳୀକରଣର ଧାରଣା ଖୁବ୍ ଶୀଘ୍ର ଏହାର ମାପଯୋଗ୍ୟତାର ସୀମାରେ ପହଞ୍ଚିବ, ଏବଂ ଡାଟା ହାରରେ ଆହୁରି ବୃଦ୍ଧି ବଜାୟ ରଖିବା ପାଇଁ ପ୍ରତ୍ୟେକ ଫାଇବରରେ ଡାଟା ଷ୍ଟ୍ରିମର ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ସମାନ୍ତରାଳୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ପରିପୂରକ ହେବାକୁ ପଡିବ। ଏହା WDM ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପାଇଁ ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ନୂତନ ପ୍ରୟୋଗ ସ୍ଥାନ ଖୋଲିପାରେ, ଯେଉଁଥିରେ ଚ୍ୟାନେଲ ସଂଖ୍ୟା ଏବଂ ଡାଟା ହାର ଦୃଷ୍ଟିରୁ ସର୍ବାଧିକ ମାପଯୋଗ୍ୟତା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।

ଏହି ପରିପ୍ରେକ୍ଷୀରେ,ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ ଜେନେରେଟର୍ (FCG)ଏକ କମ୍ପାକ୍ଟ, ସ୍ଥିର, ବହୁ-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ ଯାହା ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଭଲ ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ବାହକ ପ୍ରଦାନ କରିପାରିବ। ଏହା ସହିତ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ସର ଏକ ବିଶେଷ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁବିଧା ହେଉଛି ଯେ କମ୍ବ୍ ରେଖାଗୁଡ଼ିକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିରେ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଭାବରେ ସମାନ ଦୂରତାରେ ରହିଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଆନ୍ତଃ-ଚ୍ୟାନେଲ୍ ଗାର୍ଡ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ଶିଥିଳ କରାଯାଏ ଏବଂ DFB ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ଏକ ଆରେ ବ୍ୟବହାର କରି ଏକ ପାରମ୍ପରିକ ଯୋଜନାରେ ଗୋଟିଏ ରେଖା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ହେଉଥିବା ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ନିୟନ୍ତ୍ରଣକୁ ଏଡାଇ ଦିଆଯାଏ।

ଏହା ମନେ ରଖିବା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଯେ ଏହି ସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ କେବଳ WDM ଟ୍ରାନ୍ସମିଟରଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ନୁହେଁ ବରଂ ସେମାନଙ୍କର ରିସିଭରଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ପ୍ରଯୁଜ୍ୟ, ଯେଉଁଠାରେ ଡିସ୍କ୍ରିଟ୍ ଲୋକାଲ ଓସିଲେଟର (LO) ଆରେଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ କମ୍ବ୍ ଜେନେରେଟର ଦ୍ୱାରା ବଦଳାଯାଇପାରିବ। LO କମ୍ବ୍ ଜେନେରେଟରଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟବହାର WDM ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଡିଜିଟାଲ୍ ସିଗନାଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣକୁ ଆହୁରି ସହଜ କରିଥାଏ, ଯାହା ଦ୍ୱାରା ରିସିଭର ଜଟିଳତା ହ୍ରାସ ପାଇଥାଏ ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ସହନଶୀଳତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ।

ଏହା ସହିତ, ସମାନ୍ତରାଳ ସୁସଙ୍ଗତ ଗ୍ରହଣ ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାୟ-ଲକିଂ ସହିତ LO କମ୍ବ୍ ସିଗନାଲଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟବହାର ସମଗ୍ର WDM ସିଗନାଲର ସମୟ-ଡୋମେନ୍ ତରଙ୍ଗରୂପକୁ ପୁନଃନିର୍ମାଣ କରିବା ସମ୍ଭବ କରିଥାଏ, ଏହିପରି ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଫାଇବରରେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଅଣ-ରେଖୀୟତା ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥିବା କ୍ଷତି ପାଇଁ କ୍ଷତିପୂରଣ ଦେଇଥାଏ। କମ୍ବ୍-ଆଧାରିତ ସିଗନାଲ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ର ଏହି ଧାରଣାଗତ ସୁବିଧା ସହିତ, ଭବିଷ୍ୟତର WDM ଟ୍ରାନ୍ସସିଭରଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଛୋଟ ଆକାର ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ-ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନ ମଧ୍ୟ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।
ତେଣୁ, ବିଭିନ୍ନ କମ୍ବ୍ ସିଗନାଲ ଜେନେରେଟର ଧାରଣା ମଧ୍ୟରେ, ଚିପ୍-ସ୍କେଲ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ ବିଶେଷ ଆଗ୍ରହର ବିଷୟ। ଯେତେବେଳେ ଡାଟା ସିଗନାଲ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍, ମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସିଂ, ରାଉଟିଂ ଏବଂ ରିସେପ୍ସନ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ସ୍କେଲେବଲ୍ ଫଟୋନିକ୍ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେଟେଡ୍ ସର୍କିଟ୍ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ଏପରି ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ କମ୍ପାକ୍ଟ, ଅତ୍ୟନ୍ତ ଦକ୍ଷ WDM ଟ୍ରାନ୍ସସିଭରଗୁଡ଼ିକର ଚାବି ଧରିପାରେ ଯାହା କମ ମୂଲ୍ୟରେ ବହୁ ପରିମାଣରେ ତିଆରି କରାଯାଇପାରିବ, ପ୍ରତି ଫାଇବର ଦଶ ଟିବିଟ୍/ସେକେଣ୍ଡ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ କ୍ଷମତା ସହିତ।

ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚିତ୍ରଟି ଏକ WDM ଟ୍ରାନ୍ସମିଟରର ଏକ ସ୍କିମେଟିକ୍ ଦର୍ଶାଉଛି ଯାହା ଏକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ FCG କୁ ଏକ ବହୁ-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିଥାଏ। FCG କମ୍ବ୍ ସିଗନାଲକୁ ପ୍ରଥମେ ଏକ ଡିମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସର (DEMUX) ରେ ପୃଥକ କରାଯାଏ ଏବଂ ତା'ପରେ ଏକ EOM ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ-ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରରେ ପ୍ରବେଶ କରାଯାଏ। ଏହା ମାଧ୍ୟମରେ, ସିଗନାଲକୁ ସର୍ବୋତ୍ତମ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରଲ୍ ଦକ୍ଷତା (SE) ପାଇଁ ଉନ୍ନତ QAM କ୍ୱାଡ୍ରେଚର ଆମ୍ପ୍ଲିଚ୍ୟୁଡ୍ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ସହିତ ଜଡିତ କରାଯାଏ।

ଟ୍ରାନ୍ସମିଟର ପ୍ରସ୍ଥାନ ସମୟରେ, ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସର (MUX) ରେ ପୁନଃସଂଯୁକ୍ତ କରାଯାଏ ଏବଂ WDM ସିଗନାଲଗୁଡ଼ିକୁ ଏକକ ମୋଡ୍ ଫାଇବର ଉପରେ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ। ଗ୍ରହଣକାରୀ ଶେଷରେ, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ବିଭାଗ ମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସିଂ ରିସିଭର (WDM Rx), ମଲ୍ଟିୱେଭଲେଂଥ୍ କୋହେରେଣ୍ଟ ଚିହ୍ନଟ ପାଇଁ 2ୟ FCG ର LO ସ୍ଥାନୀୟ ଓସିଲେଟର ବ୍ୟବହାର କରେ। ଇନପୁଟ୍ WDM ସିଗନାଲଗୁଡ଼ିକର ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ଡିମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସର ଦ୍ୱାରା ପୃଥକ କରାଯାଏ ଏବଂ କୋହେରେଣ୍ଟ ରିସିଭର ଆରେ (Coh. Rx) କୁ ଦିଆଯାଏ। ଯେଉଁଠାରେ ସ୍ଥାନୀୟ ଓସିଲେଟର LO ର ଡିମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସିଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିକୁ ପ୍ରତ୍ୟେକ କୋହେରେଣ୍ଟ ରିସିଭର ପାଇଁ ଏକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସନ୍ଦର୍ଭ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ କରାଯାଏ। ଏପରି WDM ଲିଙ୍କଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଅନ୍ତର୍ନିହିତ କମ୍ବ୍ ସିଗନାଲ ଜେନେରେଟର ଉପରେ ବହୁ ପରିମାଣରେ ନିର୍ଭର କରେ, ବିଶେଷକରି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଲାଇନ୍ ପ୍ରସ୍ଥ ଏବଂ ପ୍ରତି କମ୍ବ୍ ଲାଇନ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଶକ୍ତି।

ନିଶ୍ଚିତ ଭାବରେ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିକାଶ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଅଛି, ଏବଂ ଏହାର ପ୍ରୟୋଗ ପରିସ୍ଥିତି ଏବଂ ବଜାର ଆକାର ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ଛୋଟ। ଯଦି ଏହା ବୈଷୟିକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକଗୁଡ଼ିକୁ ଦୂର କରିପାରିବ, ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ, ତେବେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍‌ରେ ସ୍କେଲ୍-ସ୍ତରୀୟ ପ୍ରୟୋଗ ହାସଲ କରିବା ସମ୍ଭବ ହେବ।