Optiske multiplekseringsteknikker og deres ægteskab for on-chip: en gennemgang

Optisk multipleksing teknikker og deres ægteskab for on-chip ogoptisk fiberkommunikation: en anmeldelse

Optiske multiplekseringsteknikker er et presserende forskningsemne, og forskere over hele verden udfører dybdegående forskning på dette område. I årenes løb er der blevet foreslået mange multiplex-teknologier såsom bølgelængdedelingsmultipleksing (WDM), modusdelingsmultipleksing (MDM), rumdelingsmultipleksing (SDM), polarisationsmultipleksing (PDM) og orbital vinkelmomentmultipleksing (OAMM). Wavelength Division Multiplexing (WDM) teknologi gør det muligt at transmittere to eller flere optiske signaler med forskellige bølgelængder samtidigt gennem en enkelt fiber, hvilket gør fuld brug af fiberens egenskaber med lavt tab i et stort bølgelængdeområde. Teorien blev først foreslået af Delange i 1970, og det var først i 1977, at grundforskningen af ​​WDM-teknologi begyndte, som fokuserede på anvendelsen af ​​kommunikationsnetværk. Siden da, med den løbende udvikling afoptisk fiber, lyskilde, fotodetektorog andre områder er folks udforskning af WDM-teknologi også accelereret. Fordelen ved polarisationsmultipleksering (PDM) er, at mængden af ​​signaltransmission kan multipliceres, fordi to uafhængige signaler kan fordeles ved den ortogonale polarisationsposition af den samme lysstråle, og de to polarisationskanaler er adskilt og uafhængigt identificeret ved modtagende ende.

Efterhånden som efterspørgslen efter højere datahastigheder fortsætter med at vokse, er den sidste grad af multipleksing frihed, plads, blevet intensivt undersøgt i løbet af det sidste årti. Blandt dem er mode division multiplexing (MDM) hovedsageligt genereret af N sendere, som realiseres af spatial mode multiplexer. Til sidst transmitteres signalet, der understøttes af den rumlige tilstand, til lavmodefiberen. Under signaludbredelse behandles alle modes på samme bølgelængde som en enhed af Space Division multiplexing (SDM) superkanalen, dvs. de forstærkes, dæmpes og tilføjes samtidigt uden at kunne opnå separat modebehandling. I MDM tildeles forskellige rumlige konturer (det vil sige forskellige former) af et mønster til forskellige kanaler. For eksempel sendes en kanal over en laserstråle, der er formet som en trekant, firkant eller cirkel. Formerne, der bruges af MDM i applikationer fra den virkelige verden, er mere komplekse og har unikke matematiske og fysiske egenskaber. Denne teknologi er uden tvivl det mest revolutionerende gennembrud inden for fiberoptisk datatransmission siden 1980'erne. MDM-teknologi giver en ny strategi til at implementere flere kanaler og øge forbindelseskapaciteten ved hjælp af en enkelt bølgelængdebærer. Orbital vinkelmoment (OAM) er en fysisk karakteristik af elektromagnetiske bølger, hvor udbredelsesvejen bestemmes af den spiralformede fasebølgefront. Da denne funktion kan bruges til at etablere flere separate kanaler, kan trådløs orbital vinkelmomentmultipleksing (OAMM) effektivt øge transmissionshastigheden i høj-til-punkt-transmissioner (såsom trådløs backhaul eller fremad).