Techniki multipleksowania optyczne i ich małżeństwo na chip: przegląd

Techniki multipleksowania optyczne i ich małżeństwo dla chipa iKomunikacja światłowodowa: recenzja

Optyczne techniki multipleksowania są pilnym tematem badań, a uczeni na całym świecie prowadzą dogłębne badania w tej dziedzinie. Z biegiem lat zaproponowano wiele technologii multipleksowych, takich jak multipleksowanie podziału długości fali (WDM), multipleksowanie podziału trybu (MDM), multipleksowanie podziału przestrzeni (SDM), multipleksowanie polaryzacji (PDM) i orbitalne multipleksowanie pędu kątowego (OAMM). Technologia multipleksowania podziału fali (WDM) umożliwia jednocześnie przesyłanie dwóch lub więcej sygnałów optycznych o różnych długościach fali przez pojedyncze włókno, dzięki czemu pełne wykorzystanie niskiej straty światłowodu w dużym zakresie długości fali. Teorię została po raz pierwszy zaproponowana przez Delange w 1970 roku i dopiero w 1977 r. Rozpoczęły się podstawowe badania technologii WDM, które koncentrowały się na zastosowaniu sieci komunikacyjnych. Od tego czasu, z ciągłym rozwojemświatłowód, źródło światła, fotodetektorI inne dziedziny, eksploracja technologii WDM przez ludzi również przyspieszyła. Zaletą multipleksowania polaryzacji (PDM) jest to, że ilość transmisji sygnału można pomnożyć, ponieważ dwa niezależne sygnały mogą być dystrybuowane w ortogonalnej położeniu polaryzacji tej samej wiązki światła, a dwa kanały polaryzacyjne są oddzielone i niezależnie zidentyfikowane na zakończeniu otrzymania.

W miarę wzrostu zapotrzebowania na wyższe prędkości danych, ostatni stopień swobody multipleksowania przestrzeń intensywnie badano w ciągu ostatniej dekady. Wśród nich multipleksowanie podziału trybu (MDM) jest generowane głównie przez N nadajników, które są realizowane przez multiplekser trybu przestrzennego. Wreszcie sygnał obsługiwany przez tryb przestrzenny jest przesyłany do światłowodu niskiego trybu. Podczas propagacji sygnału wszystkie tryby na tej samej długości fali są traktowane jako jednostka multipleksowania podziału przestrzeni (SDM) Super Channel, tj. Są one wzmacniane, osłabione i dodawane jednocześnie, bez możliwości osiągnięcia oddzielnego przetwarzania trybu. W MDM różne kontury przestrzenne (to znaczy różne kształty) wzoru są przypisywane do różnych kanałów. Na przykład kanał jest wysyłany nad wiązką laserową, która ma kształt trójkąta, kwadratu lub okręgu. Kształty stosowane przez MDM w rzeczywistym zastosowaniach są bardziej złożone i mają unikalne cechy matematyczne i fizyczne. Ta technologia jest prawdopodobnie najbardziej rewolucyjnym przełomem w transmisji danych światłowodowych od lat 80. Technologia MDM zapewnia nową strategię wdrażania większej liczby kanałów i zwiększenia pojemności linków przy użyciu pojedynczego przewoźnika długości fali. Orbitalne pęd kątowy (OAM) jest fizyczną cechą fal elektromagnetycznych, w których ścieżka propagacji jest określona przez front fali fazowej spiralnej. Ponieważ tę funkcję można użyć do ustanowienia wielu oddzielnych kanałów, multipleksowanie pędu kątowego bezprzewodowego (OAMM) może skutecznie zwiększyć szybkość transmisji w transmisjach o wysokim do punktu (takie jak Bezprzewodowe Backhaul lub do przodu).