Optické vlákno dokáže přenést až 50 Tbit/s dat, zatímco nejrychlejší
elektronické systémy zpracovávají signály s rychlostí menší než 100
Gbit/s (typicky 10 a 40 Gbit/s). Pro využití optického vlákna se nyní
kombinuje několik (8-64) elektronicky zpracovaných datových toků
přenášených na různých vlnových délkách (kanálech), které se pak šíří
ve vlákně nezávisle (technologie WDM). Tím se dosahuje přenosu až 2
Tbit/s (typicky 80-640 Gbit/s) jedním optickým vláknem. Rychle
rostoucí potřeby společnosti však vyžadují zvýšení této kapacity.
Využití většího počtu kanálů (128, 256, 512, ...), je ale
technologicky i finančně neschůdné. Jednou z alternativ je kombinace
elektronicky zpracovatelných signálů v časové oblasti pomocí optických
součástek (technologie OTDM) pro vytvoření datových toků 320 Gbit/s (a
více) na jedné vlnové délce a teprve následné kombinování menšího
počtu (8-64) takových datových toků pomocí WDM. Pro využití OTDM je
ale potřeba vyvinout nové ultrarychlé optické součástky a potlačit
vliv různých druhů šumu (např. fluktuace výkonu a frekvence), na něž
je vysokorychlostní přenos dat velmi citlivý.
Na našem pracovišti jsme připravili a ve spolupráci s kolegy z EMT v
Montrealu experimentálně vyšetřovali jednu z komponent nutnou pro
robustní systémy OTDM – vláknový filtr umožňující syntézu velmi
krátkých optických impulzů s časovým průběhem blízkým obdélníkové
funkci [1,2]. Filtr jsme vytvořili „zápisem“ difraktivních mřížek do
optického vlákna. Použití obdélníkových impulzů v optickém zpracování
dat umožňuje podstatné snížení vlivu frekvenčních nestabilit, což jsme
ověřili ve spolupráci s kolegy z TU v Kodani [3,4]. Jako první jsme
ukázali použití optických impulzů s obdélníkovým časovým průběhem pro
systémy OTDM pracujícími na 320 Gbit/s [3] a 640 Gbit/s [4].
Ultrarychlý optický přepínač
|
- Y. Park, Y., Kulishov, M., Slavík, R., and J. Azaña, J.: Picosecond and sub-picosecond flat-top pulse generation using uniform long-period fiber grating. – Optics Express, 14, 26: 12671-12678 (2006).
- R. Slavík, R., Park, Y., Azaña, J.: Tunable dispersion-tolerant picosecond flat-top waveform generation using an optical differentiator. – Optics Express, 15, 11: 6717-6726 (2007).
- Slavík, R., Oxenløve, L.K., Galili, M., Mulvad, H.C.H., Park, Z., Azaña, J., Jeppesen, P.: Demultiplexing of 320 Gbit/s OTDM data using ultrashort flat-top pulses. – IEEE Photonics Technology Letters 19, 22: 1855-1857 (2007).
- Oxenløve, L.K., Slavík, R., Galili, M., Mulvad, H.C.H., Clausen, A. T., Park, Y., Azaña, J., Jeppesen, P.: 640 Gbit/s timing jitter tolerant data processing using a long-period fiber grating-based flat-top pulse shaper. – IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, (2008), v tisku.
|