Optiske multiplexingteknikker og deres ægteskab til on-chip: en gennemgang

Optiske multiplexingteknikker og deres ægteskab til on-chip ogoptisk fiberkommunikationen anmeldelse

Optiske multiplexingteknikker er et presserende forskningsemne, og forskere over hele verden udfører dybdegående forskning på dette område. Gennem årene er mange multiplexteknologier såsom bølgelængdedelingsmultipleksering (WDM), modedelingsmultipleksering (MDM), rumdelingsmultipleksering (SDM), polarisationsmultipleksering (PDM) og orbital vinkelmomentmultipleksering (OAMM) blevet foreslået. Bølgelængdedelingsmultiplekseringsteknologi (WDM) gør det muligt at transmittere to eller flere optiske signaler med forskellige bølgelængder samtidigt gennem en enkelt fiber, hvilket fuldt ud udnytter fiberens lave tabsegenskaber i et stort bølgelængdeområde. Teorien blev først foreslået af Delange i 1970, og det var først i 1977, at den grundlæggende forskning i WDM-teknologi begyndte, som fokuserede på anvendelsen af ​​kommunikationsnetværk. Siden da, med den kontinuerlige udvikling afoptisk fiber, lyskilde, fotodetektorog andre felter er folks udforskning af WDM-teknologi også accelereret. Fordelen ved polarisationsmultipleksing (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 i modtagerenden.

I takt med at efterspørgslen efter højere datahastigheder fortsætter med at vokse, er den sidste frihedsgrad inden for multipleksering, rum, blevet intensivt undersøgt i løbet af det sidste årti. Blandt dem genereres mode division multiplexing (MDM) primært af N sendere, hvilket realiseres af spatial mode multiplexer. Endelig transmitteres signalet, der understøttes af den spatiale mode, til lav-mode fiberen. 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 være i stand til at opnå separat modebehandling. I MDM tildeles forskellige rumlige konturer (dvs. 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. De former, der anvendes af MDM i virkelige applikationer, 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 linkkapaciteten ved hjælp af en enkelt bølgelængdebærer. Orbital vinkelmoment (OAM) er en fysisk egenskab ved elektromagnetiske bølger, hvor udbredelsesvejen bestemmes af den spiralformede fasebølgefront. Da denne funktion kan bruges til at etablere flere separate kanaler, kan trådløs orbital vinkelmomentmultipleksering (OAMM) effektivt øge transmissionshastigheden i high-to-point-transmissioner (såsom trådløs backhaul eller fremad).