1. Forbhreathnú
I réimse na cumarsáide optúla, tá foinsí solais traidisiúnta bunaithe ar mhodúil léasair tonnfhad seasta. Le forbairt agus cur i bhfeidhm leanúnach na gcóras cumarsáide optúla, nochtar na míbhuntáistí a bhaineann le léasair tonnfhad seasta. Ar thaobh amháin, le forbairt na teicneolaíochta DWDM, tá líon na tonnfhad sa chóras bainte amach na céadta. I gcás cosanta, ní mór cúltaca gach léasair a dhéanamh ag an tonnfhad céanna. Mar thoradh ar sholáthar léasair méadú ar líon na léasair cúltaca agus costas; ar an láimh eile, toisc go gcaithfidh léasair seasta idirdhealú a dhéanamh ar thonnfhad, méadaíonn an cineál léasair le méadú ar líon tonnfhad, rud a fhágann go bhfuil an chastacht bhainistíochta agus an leibhéal fardail níos casta; ar an láimh eile, más mian linn tacú le leithdháileadh tonnfhad dinimiciúil i líonraí optúla agus solúbthacht líonra a fheabhsú, ní mór dúinn líon mór tonnta éagsúla a threalmhú. Léasair seasta fada, ach tá ráta úsáide gach léasair an-íseal, rud a fhágann dramhaíl acmhainní. Chun na heasnaimh seo a shárú, le forbairt leathsheoltóra agus teicneolaíochtaí gaolmhara, tá léasair tunable forbartha go rathúil, ie tá tonnfhad difriúil laistigh de bandaleithead áirithe á rialú ar an modúl léasair céanna, agus comhlíonann na luachanna tonnfhad agus an spásáil seo riachtanais ITU-T.
Maidir le líonra optúil an chéad ghlúin eile, is iad léasair intunable an príomhfhachtóir chun líonra optúil cliste a bhaint amach, ar féidir leo níos mó solúbthachta a sholáthar d'oibreoirí, luas soláthair tonnfhad níos tapúla agus ar deireadh thiar costas níos ísle. Sa todhchaí, beidh líonraí optúla fad-achair mar shaol na gcóras dinimiciúla tonnfhad. Is féidir leis na líonraí seo sannadh tonnfhad nua a bhaint amach in achar an-ghearr. Mar gheall ar an úsáid a bhaint as teicneolaíocht tarchurtha ultra-achair, ní gá regenerator a úsáid, rud a shábhálann go leor airgid. Táthar ag súil go gcuirfidh léasair intunable uirlisí nua ar fáil do líonraí cumarsáide sa todhchaí chun tonnfhad a bhainistiú, éifeachtúlacht líonra a fheabhsú agus líonraí optúla den chéad ghlúin eile a fhorbairt. Is é ceann de na feidhmchláir is tarraingtí ná ilphléacsálaí optúla breisithe in-athchumraithe (ROADM). Beidh córais líonra dinimiciúla in-athchumraithe le feiceáil sa mhargadh líonra, agus beidh gá le léasair intunable le raon inchoigeartaithe mór níos mó.
2. Prionsabail agus Tréithe Teicniúla
Tá trí chineál de theicneolaíochtaí rialaithe le haghaidh léasair tunable: teicneolaíocht rialaithe reatha, teicneolaíocht rialaithe teochta agus teicneolaíocht rialaithe meicniúil. Ina measc, tuigeann an teicneolaíocht atá rialaithe go leictreonach tiúnadh tonnfhad trí sruth insteallta a athrú. Tá luas tiúnta ns-leibhéal aige agus bandaleithead tiúnta leathan, ach tá a chumhacht aschuir beag. Is iad na príomhtheicneolaíochtaí a rialaítear go leictreonach ná léasair SG-DBR (Grating Samplála DBR) agus GCSR (Machnamh Samplála Treo Cúpláilte Treo Cúpláilte Cuidithe). Athraíonn teicneolaíocht rialaithe teochta tonnfhad aschuir an léasair trí innéacs athraonta réigiún gníomhach an léasair a athrú. Tá an teicneolaíocht simplí, ach mall, bandaleithead inchoigeartaithe caol, ach cúpla nanaiméadar. Is iad léasair DFB (Aiseolas Dáilte) agus DBR (Machnamh Bragg Dáilte) na príomhtheicneolaíochtaí atá bunaithe ar rialú teochta. Tá rialú meicniúil bunaithe go príomha ar theicneolaíocht chórais micrea-leictrimheicniúla (MEMS) chun an roghnú tonnfhad a chomhlánú, le bandaleithead inchoigeartaithe níos mó agus cumhacht aschuir níos airde. Is iad na príomh-struchtúir atá bunaithe ar theicneolaíocht rialaithe meicniúil ná DFB (Aiseolas Dáilte), ECL (Léasair Cavity Seachtrach) agus VCSEL (Léasair Astaíochta Dromchla Cuas Ingearach). Míneofar prionsabal na léasair tunable ó na gnéithe seo thíos. Ina measc, cuirtear béim ar an teicneolaíocht tunable atá ann faoi láthair, arb é an ceann is coitianta é.
2.1 Teicneolaíocht Rialaithe Teochta
Úsáidtear teicneolaíocht rialaithe teocht-bhunaithe go príomha i struchtúr DFB, is é a phrionsabal ná teocht na cuas léasair a choigeartú, ionas go bhféadfaidh sé tonnfhad éagsúla a astú. Déantar coigeartú tonnfhad léasair inchoigeartaithe bunaithe ar an bprionsabal seo a bhaint amach trí rialú a dhéanamh ar athrú léasair InGaAsP DFB ag obair i raon teochta áirithe. Is éard atá sa gléas gléas glasála tonnta ionsuite (tomhsaire caighdeánach agus brathadóir monatóireachta) chun an t-aschur léasair CW a ghlasáil ar an eangach ITU ag eatramh 50 GHz. Go ginearálta, tá dhá TEC ar leith cuimsithe sa fheiste. Is é ceann amháin tonnfhad an sliseanna léasair a rialú, agus is é an ceann eile a chinntiú go n-oibríonn an glas agus an brathadóir cumhachta sa fheiste ag teocht leanúnach.
Is é an buntáiste is mó a bhaineann leis na léasair seo ná go bhfuil a bhfeidhmíocht cosúil le feidhmíocht léasair tonnta seasta. Tá tréithe cumhachta aschuir ard acu, cobhsaíocht mhaith tonnfhad, oibriú simplí, ísealchostas agus teicneolaíocht aibí. Mar sin féin, tá dhá phríomh-mhíbhuntáiste ann: is é ceann amháin go bhfuil leithead tiúnta gléas amháin caol, de ghnáth ach cúpla nanaiméadar; is é an ceann eile go bhfuil an t-am tiúnta fada, rud a éilíonn de ghnáth roinnt soicind d'am cobhsaíochta tiúnta.
2.2 Teicneolaíocht Rialaithe Meicniúla
Cuirtear teicneolaíocht rialaithe meicniúil i bhfeidhm go ginearálta trí MEMS a úsáid. Glacann léasair tunable bunaithe ar theicneolaíocht rialaithe meicniúil struchtúr MEMs-DFB.
I measc na léasair intunable tá eagair léasair DFB, lionsaí EMS inchurtha agus páirteanna rialaithe agus cúnta eile.
Tá roinnt eagair léasair DFB i limistéar eagar léasair DFB, agus is féidir le gach ceann acu tonnfhad sonrach a tháirgeadh le bandaleithead de thart ar 1.0 nm agus spásáil 25 Ghz. Trí uillinn uainíochta na lionsaí MEM a rialú, is féidir an tonnfhad sonrach riachtanach a roghnú chun an tonnfhad solais sonrach a theastaíonn a aschur.
Eagar léasair DFB
Tá léasair eile intiúnta bunaithe ar struchtúr VCSEL deartha bunaithe ar léasair astaithe dromchla cuais ingearacha a phumpáiltear go optúil. Úsáidtear teicneolaíocht cuas leathshiméadrach chun tiúnadh tonnfhad leanúnach a bhaint amach trí MEMS a úsáid. Tá sé comhdhéanta de léasair leathsheoltóra agus athshonator gnóthachan léasair ingearach a fhéadfaidh solas a astú ar an dromchla. Tá frithchaiteoir sochorraithe ag foirceann amháin den athshonadóir, ar féidir leis fad an athshondóra agus an tonnfhad léasair a athrú. Is é príomhbhuntáiste VCSEL gur féidir leis bíomaí íon agus leanúnacha a aschur, agus is féidir iad a chomhcheangal go héasca agus go héifeachtach i snáithíní optúla. Thairis sin, tá an costas íseal mar is féidir a n-airíonna a thomhas ar an wafer. Is é an míbhuntáiste is mó de VCSEL ná a chumhacht aschuir íseal, luas coigeartaithe neamhleor, agus frithchaiteoir soghluaiste breise. Má chuirtear caidéal optúil leis chun an chumhacht aschuir a mhéadú, méadófar an chastacht iomlán, agus méadófar tomhaltas cumhachta agus costas an léasair. Is é príomh-mhíbhuntáiste an léasair tunable atá bunaithe ar an bprionsabal seo ná go bhfuil an t-am tiúnála sách mall, rud a éilíonn de ghnáth roinnt soicind d'am cobhsaithe tiúnta.
2.3 Teicneolaíocht Rialaithe Reatha
Murab ionann agus DFB, i léasair DBR tunable, athraítear an tonnfhad tríd an sruth spreagúil a threorú chuig codanna éagsúla den athshonadóir. Tá ceithre chuid ar a laghad ag léasair den sórt sin: de ghnáth dhá ghríl Bragg, modúl gnóthachain agus modúl céime le mionchoigeartú tonnfhad. Maidir leis an gcineál léasair seo, beidh go leor rátálacha Bragg ag gach deireadh. I bhfocail eile, tar éis páirc áirithe gríl, tá bearna, ansin tá páirc éagsúla grating, ansin tá bearna, agus mar sin de. Táirgeann sé seo speictream machnaimh atá cosúil le cíor. Gineann na grátálacha Bragg ag an dá cheann den léasair speictream frithchaiteachais atá cosúil le cíor. Nuair a bhíonn solas á fhrithchaitheamh anonn is anall eatarthu, bíonn raon tonnfhad níos leithne mar thoradh ar fhorshuíomh dhá speictream frithchaiteachais dhifriúla. Tá an ciorcad excitation a úsáidtear sa teicneolaíocht seo casta go leor, ach tá a luas coigeartaithe an-tapa. Mar sin is é an prionsabal ginearálta atá bunaithe ar theicneolaíocht rialaithe reatha ná sruth FBG agus an chuid rialaithe céime a athrú i suíomhanna éagsúla léasair intunable, ionas go n-athrófar innéacs athraonta coibhneasta FBG, agus go dtáirgfear speictrim éagsúla. Trí fhorshuíomh a dhéanamh ar speictrim éagsúla arna dtáirgeadh ag FBG i réigiúin éagsúla, roghnófar an tonnfhad sonrach, ionas go ginfear an tonnfhad sonrach riachtanach. Léasair.
Glacann léasair tunable bunaithe ar theicneolaíocht rialaithe reatha struchtúr SGDBR (Sampled Grating Distributed Bragg Reflector).
Tá a mbuanna machnaimh féin ag dhá fhrithchaiteoir ag foircinn tosaigh agus chúl an athshondóra léasair. Tríd an dá bhuaic machnaimh seo a choigeartú trí shruth a instealladh, is féidir leis an léasair tonnfhaid éagsúla a aschur.
Tá buaiceanna machnaimh iolracha ag an dá fhrithchaiteoir ar thaobh an athshondóra léasair. Nuair a oibríonn an léasair MGYL, déanann an sruth insteallta iad a tune. Tá comhcheangail/scoilteoir 1*2 forshuite ar an dá sholas frithchaite. Trí fhrithchaiteacht an tosaigh a bharrfheabhsú cuireann sé ar chumas an léasair aschur ardchumhachta a bhaint amach sa raon tiúnta iomlán.
3. Stádas tionscail
Tá léasair tunable ar thús cadhnaíochta i réimse na bhfeistí cumarsáide optúla, agus ní féidir ach cúpla cuideachtaí cumarsáide optúla móra ar fud an domhain an táirge seo a sholáthar. Tá cuideachtaí ionadaíocha cosúil le SANTUR atá bunaithe ar thiúnadh meicniúil MEMS, JDSU, Oclaro, Ignis, AOC bunaithe ar rialachán reatha SGBDR, etc., ar cheann de na cúpla réimsí feistí optúla a chuir soláthraithe na Síne fingered. Tá buntáistí lárnacha bainte amach ag Wuhan Aoxin Technologies Co., Ltd i bpacáistiú ard-deireadh léasair intunable. Is é an t-aon fhiontar sa tSín atá in ann léasair intunable a tháirgeadh i mbaisceanna. Tá sé tar éis batched go dtí an Eoraip agus na Stáit Aontaithe. Soláthar monaróirí.
Úsáideann JDSU teicneolaíocht comhtháthú monolithic InP chun léasair agus modhnóirí a chomhtháthú in ardán amháin chun modúl XFP beagmhéid a sheoladh le léasair inchoigeartaithe. Le leathnú an mhargaidh léasair tunable, is é miniaturization agus costas íseal an eochair d'fhorbairt theicneolaíoch an táirge seo. Sa todhchaí, tabharfaidh monaróirí níos mó agus níos mó isteach modúil tonnfhad inchoigeartaithe pacáistithe XFP.
Sna cúig bliana amach romhainn, beidh léasair tunable ina láthair te. Sroichfidh an ráta fáis ilchodach bliantúil (CAGR) den mhargadh 37% agus sroichfidh a scála 1.2 billiún dollar SAM i 2012, agus is é an ráta fáis bliantúil ilchodach de mhargadh comhpháirteanna tábhachtacha eile sa tréimhse chéanna ná 24% le haghaidh léasair seasta-tonnfhad. , 28% do bhrathadóirí agus glacadóirí, agus 35% do mhodhnóirí seachtracha. In 2012, beidh $8 billiún san iomlán sa mhargadh do léasair intiúnta, léasair seasta-thonnfhad agus fóta-bhrathadóirí do líonraí optúla.
4. Cur i bhfeidhm Sonrach Léasair Tunable i gCumarsáid Optúil
Is féidir iarratais líonra léasair tunable a roinnt ina dhá chuid: feidhmchláir statacha agus feidhmchláir dinimiciúla.
In iarratais statacha, socraítear tonnfhad léasair intiúntha le linn úsáide agus ní athraíonn sé le himeacht ama. Is é an t-iarratas statach is coitianta ná ionadach do léasair foinse, ie i gcórais tarchurtha ilphléacsála rannáin tonnfhad dlúth (DWDM), ina bhfeidhmíonn léasair intunable mar chúltaca d'illéasair tonnfhad seasta agus léasair foinse sholúbtha, ag laghdú líon na líne. cártaí a theastaíonn chun tacú le gach tonnfhad éagsúla.
In iarratais statacha, is iad na príomhriachtanais maidir le léasair intunable praghas, cumhacht aschuir agus tréithe speictreach, is é sin le rá, tá líneáil agus cobhsaíocht inchomparáide leis na léasair tonnta seasta a chuirtear in ionad iad. Dá leithne an raon tonnfhad, is amhlaidh is fearr a bheidh an cóimheas feidhmíochta-praghas, gan luas coigeartaithe i bhfad níos tapúla. Faoi láthair, tá níos mó agus níos mó ag baint le cur i bhfeidhm an chórais DWDM le léasair tiúnable cruinneas.
Sa todhchaí, beidh luasanna tapa comhfhreagracha ag teastáil ó léasair intunable a úsáidtear mar chúltaca. Nuair a theipeann ar chainéal ilphléacsála rannán tonnfhad dlúth, is féidir léasair inchoigeartaithe a chumasú go huathoibríoch chun a oibriú a atosú. Chun an fheidhm seo a bhaint amach, ní mór an léasair a thiúnadh agus a ghlasadh ag an tonnfhad teip i 10 milleasoicind nó níos lú, ionas go gcinnteofar go bhfuil an t-am aisghabhála iomlán níos lú ná 50 milleasoicind a theastaíonn ón líonra optúil sioncrónach.
I bhfeidhmchláir dhinimiciúla, is gá tonnfhad na léasair intiúntha a athrú go rialta chun solúbthacht na líonraí optúla a fheabhsú. Go ginearálta éilíonn iarratais den sórt sin soláthar tonnfhaid dhinimiciúla ionas gur féidir tonnfhad a chur leis nó a bheartú ó dheighleog líonra chun freastal ar an acmhainn éagsúil a theastaíonn. Tá ailtireacht ROADMs simplí agus níos solúbtha molta, atá bunaithe ar úsáid léasair intunable agus scagairí intunable. Is féidir le léasair intunable tonnfhaid áirithe a chur leis an gcóras, agus is féidir le scagairí tunable tonnfhaid áirithe ón gcóras a scagadh. Is féidir leis an léasair tunable an fhadhb a bhaineann le blocáil tonnfhad i dtrasnasc optúil a réiteach freisin. Faoi láthair, úsáideann an chuid is mó de na tras-naisc optúla comhéadan optúil-leictreastatach ag an dá cheann den snáithín chun an fhadhb seo a sheachaint. Má úsáidtear léasair inchoigeartaithe chun OXC a ionchur ag an deireadh ionchuir, is féidir tonnfhad áirithe a roghnú chun a chinntiú go sroicheann an tonn solais an pointe deiridh i gcosán soiléir.
Sa todhchaí, is féidir léasair tunable a úsáid freisin i ródú tonnfhad agus lascadh paicéad optúla.
Tagraíonn ródú tonnfhad le húsáid léasair tunable chun lasca casta uile-optúla a athsholáthar go hiomlán le tras-nascairí seasta simplí, ionas gur gá comhartha ródaithe an ghréasáin a athrú. Tá gach cainéal tonnfhad ceangailte le seoladh ceann scríbe uathúil, rud a chruthaíonn nasc fíorúil líonra. Agus comharthaí á dtarchur aige, ní mór don léasair tunable a mhinicíocht a choigeartú go minicíocht chomhfhreagrach an seoladh sprice.
Tagraíonn lascadh paicéad optúil don fhíor-athrú paicéad optúil a tharchuireann comharthaí trí ródú tonnfhad de réir paicéid sonraí. Chun an modh tarchurtha comhartha seo a bhaint amach, ní mór go mbeadh an léasair tunable in ann aistriú i cibé tréimhse ama gearr mar nanosecond, ionas nach mbeidh moill ró-fhada sa líonra a ghiniúint.
Sna hiarratais seo, is féidir le léasair tunable an tonnfhad a choigeartú i bhfíor-am chun blocáil tonnfhad sa líonra a sheachaint. Mar sin, ní mór go mbeadh raon inchoigeartaithe níos mó ag léasair tunable, cumhacht aschuir níos airde agus luas imoibrithe milleasoicind. Go deimhin, éilíonn an chuid is mó d’fheidhmchláir dhinimiciúla ilphléacsóir optúil intiúntha nó lasc optúil 1:N chun oibriú leis an léasair lena chinntiú gur féidir leis an aschur léasair dul tríd an gcainéal cuí isteach sa snáithín optúil.
