Tehnike optičkog multipleksiranja i njihova kombinacija za čip: pregled

Tehnike optičkog multipleksiranja i njihova kombinacija za na čipu ioptička komunikacijarecenzija

Tehnike optičkog multipleksiranja su hitna istraživačka tema, a naučnici širom svijeta provode dubinska istraživanja u ovoj oblasti. Tokom godina, predložene su mnoge multipleks tehnologije kao što su multipleksiranje podjelom talasnih dužina (WDM), multipleksiranje podjelom modova (MDM), multipleksiranje podjelom prostora (SDM), multipleksiranje polarizacije (PDM) i multipleksiranje orbitalnog ugaonog momenta (OAMM). Tehnologija multipleksiranja podjelom talasnih dužina (WDM) omogućava istovremeni prenos dva ili više optičkih signala različitih talasnih dužina kroz jedno vlakno, u potpunosti iskorištavajući karakteristike niskih gubitaka vlakna u širokom opsegu talasnih dužina. Teoriju je prvi predložio Delange 1970. godine, a tek 1977. godine započela su osnovna istraživanja WDM tehnologije, koja su se fokusirala na primjenu komunikacijskih mreža. Od tada, s kontinuiranim razvojem...optičko vlakno, izvor svjetlosti, fotodetektori drugim oblastima, istraživanje WDM tehnologije se također ubrzalo. Prednost polarizacijskog multipleksiranja (PDM) je u tome što se količina prenesenog signala može umnožiti, jer se dva nezavisna signala mogu distribuirati na ortogonalnoj poziciji polarizacije istog snopa svjetlosti, a dva polarizacijska kanala su odvojena i nezavisno identificirana na prijemnom kraju.

Kako potražnja za većim brzinama prenosa podataka nastavlja da raste, posljednji stepen slobode multipleksiranja, prostorni mod, intenzivno se proučava tokom protekle decenije. Među njima, multipleksiranje s podjelom modova (MDM) uglavnom generira N predajnika, što se realizuje pomoću prostornog multipleksera modova. Konačno, signal koji podržava prostorni mod prenosi se na niskomodno vlakno. Tokom propagacije signala, svi modovi na istoj talasnoj dužini tretiraju se kao jedinica superkanala prostornog multipleksiranja (SDM), tj. pojačavaju se, slabe i dodaju istovremeno, bez mogućnosti postizanja odvojene obrade modova. U MDM-u, različite prostorne konture (tj. različiti oblici) uzorka dodjeljuju se različitim kanalima. Na primjer, kanal se šalje preko laserskog snopa koji je oblikovan kao trougao, kvadrat ili krug. Oblici koje MDM koristi u stvarnim primjenama su složeniji i imaju jedinstvene matematičke i fizičke karakteristike. Ova tehnologija je vjerovatno najrevolucionarniji proboj u prenosu podataka optičkim vlaknima od 1980-ih. MDM tehnologija pruža novu strategiju za implementaciju više kanala i povećanje kapaciteta veze korištenjem jednog nosioca talasne dužine. Orbitalni angularni moment (OAM) je fizička karakteristika elektromagnetnih talasa u kojoj je put propagacije određen spiralnim faznim talasnim frontom. Budući da se ova karakteristika može koristiti za uspostavljanje više odvojenih kanala, bežično multipleksiranje orbitalnog angularnog momenta (OAMM) može efikasno povećati brzinu prenosa u prenosima od visoke tačke do tačke (kao što su bežični backhaul ili forward).