Методы оптического мультиплексирования и их сочетание на кристалле: обзор

Методы оптического мультиплексирования и их сочетание для чипа иоптоволоконная связь: обзор

Методы оптического мультиплексирования являются актуальной темой для исследований, и ученые по всему миру проводят углубленные исследования в этой области. За эти годы было предложено много технологий мультиплексирования, таких как мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM), мультиплексирование с разделением по модам (MDM), мультиплексирование с пространственным разделением (SDM), мультиплексирование с поляризацией (PDM) и мультиплексирование с орбитальным угловым моментом (OAMM). Технология мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM) позволяет передавать два или более оптических сигнала с разными длинами волн одновременно по одному волокну, в полной мере используя характеристики низких потерь волокна в большом диапазоне длин волн. Теория была впервые предложена Деланжем в 1970 году, и только в 1977 году начались основные исследования технологии WDM, которые были сосредоточены на применении сетей связи. С тех пор, с непрерывным развитиемоптическое волокно, источник света, фотодетектори других областях, исследование людьми технологии WDM также ускорилось. Преимущество поляризационного мультиплексирования (PDM) заключается в том, что количество передаваемых сигналов может быть умножено, поскольку два независимых сигнала могут быть распределены в ортогональном положении поляризации одного и того же луча света, а два канала поляризации разделены и независимо идентифицированы на приемном конце.

Поскольку спрос на более высокие скорости передачи данных продолжает расти, последняя степень свободы мультиплексирования, пространство, интенсивно изучалась в течение последнего десятилетия. Среди них мультиплексирование с разделением мод (MDM) в основном генерируется N передатчиками, что реализуется пространственным модовым мультиплексором. Наконец, сигнал, поддерживаемый пространственным модом, передается в низкомодовое волокно. Во время распространения сигнала все моды на одной длине волны рассматриваются как единица суперканала мультиплексирования с разделением пространств (SDM), то есть они усиливаются, ослабляются и добавляются одновременно, без возможности достижения отдельной обработки мод. В MDM различные пространственные контуры (то есть различные формы) рисунка назначаются различным каналам. Например, канал отправляется по лазерному лучу, который имеет форму треугольника, квадрата или круга. Формы, используемые MDM в реальных приложениях, более сложны и имеют уникальные математические и физические характеристики. Эта технология, возможно, является самым революционным прорывом в передаче данных по оптоволокну с 1980-х годов. Технология MDM обеспечивает новую стратегию для внедрения большего количества каналов и увеличения пропускной способности канала с использованием несущей одной длины волны. Орбитальный угловой момент (OAM) является физической характеристикой электромагнитных волн, в которой путь распространения определяется спиральным фазовым волновым фронтом. Поскольку эта функция может использоваться для установления нескольких отдельных каналов, беспроводное мультиплексирование орбитального углового момента (OAMM) может эффективно увеличить скорость передачи при передачах из одной точки в другую (например, беспроводная обратная связь или прямая связь).