Techniki multipleksowania optycznego i ich połączenie w komunikacji na chipie i światłowodowej

Zespół badawczy prof. Khoniny z Instytutu Systemów Przetwarzania Obrazu Rosyjskiej Akademii Nauk opublikował w czasopiśmie „Multipleksowanie optyczne i jego połączenie” artykuł pt.OptoelektronicznyPostępy w dziedzinie układów scalonych ikomunikacja światłowodowa: przegląd. Grupa badawcza profesora Khoniny opracowała kilka dyfrakcyjnych elementów optycznych do wdrażania MDM w wolnej przestrzeni iświatłowody. Ale przepustowość sieci jest jak „własna garderoba” – nigdy za duża, nigdy za wystarczająca. Przepływy danych stworzyły eksplozywny popyt na ruch. Krótkie wiadomości e-mail są zastępowane animowanymi obrazami, które zajmują przepustowość. W przypadku sieci transmisji danych, wideo i głosu, które jeszcze kilka lat temu miały dużą przepustowość, władze telekomunikacyjne szukają teraz niekonwencjonalnego podejścia do zaspokojenia nieograniczonego zapotrzebowania na przepustowość. Opierając się na swoim bogatym doświadczeniu w tej dziedzinie badań, profesor Khonina podsumował najnowsze i najważniejsze postępy w dziedzinie multipleksowania najlepiej, jak potrafił. Tematy omówione w przeglądzie obejmują WDM, PDM, SDM, MDM, OAMM oraz trzy technologie hybrydowe: WDM-PDM, WDM-MDM i PDM-MDM. Spośród nich, tylko dzięki zastosowaniu hybrydowego multipleksera WDM-MDM, możliwe jest zrealizowanie N×M kanałów za pomocą N długości fal i M trybów prowadzenia.

Instytut Systemów Przetwarzania Obrazu Rosyjskiej Akademii Nauk (IPSI RAN, obecnie oddział Federalnego Centrum Badań Naukowych Rosyjskiej Akademii Nauk „Krystalografia i Fotonika”) został założony w 1988 roku na bazie grupy badawczej Uniwersytetu Państwowego w Samarze. Zespołem kieruje Wiktor Aleksandrowicz Soifer, członek Rosyjskiej Akademii Nauk. Jednym z kierunków badań grupy badawczej jest rozwój metod numerycznych i badania eksperymentalne wielokanałowych wiązek laserowych. Badania te rozpoczęły się w 1982 roku, kiedy to we współpracy z zespołem laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, akademika Aleksandra Michajłowicza Prochorowa, zrealizowano pierwszy wielokanałowy dyfrakcyjny element optyczny (DOE). W kolejnych latach naukowcy z IPSI RAN zaproponowali, symulowali i badali na komputerach wiele typów elementów DOE, a następnie wytwarzali je w postaci różnorodnych nałożonych hologramów fazowych o spójnych, poprzecznych wzorcach laserowych. Przykładami są wiry optyczne, tryb Lacroerre’a-Gaussa, tryb Hermiego-Gaussa, tryb Bessela, funkcja Zernicka (do analizy aberracji) itp. Ten DOE, uzyskany metodą litografii elektronowej, jest stosowany do analizy wiązki w oparciu o rozkład modów optycznych. Wyniki pomiarów uzyskano w postaci pików korelacyjnych w określonych punktach (rzędach dyfrakcyjnych) na płaszczyźnie Fouriera.układ optycznyNastępnie zasadę tę wykorzystano do generowania złożonych wiązek, a także do demultipleksowania wiązek w światłowodach, wolnej przestrzeni i ośrodkach turbulentnych przy użyciu DOE i przestrzennegoModulatory optyczne.

 


Czas publikacji: 09-04-2024