Методы оптического мультиплексирования и их сочетание для использования на кристалле: обзор.

Методы оптического мультиплексирования и их сочетание для использования на кристалле иоптоволоконная связь: обзор

Технологии оптического мультиплексирования являются актуальной темой исследований, и ученые по всему миру проводят углубленные исследования в этой области. За прошедшие годы было предложено множество технологий мультиплексирования, таких как мультиплексирование с разделением по длинам волн (WDM), мультиплексирование с разделением по модам (MDM), мультиплексирование с разделением по пространству (SDM), поляризационное мультиплексирование (PDM) и мультиплексирование с орбитальным угловым моментом (OAMM). Технология мультиплексирования с разделением по длинам волн (WDM) позволяет одновременно передавать два или более оптических сигнала разных длин волн по одному волокну, в полной мере используя низкие потери волокна в широком диапазоне длин волн. Теория была впервые предложена Деланжем в 1970 году, и только в 1977 году начались фундаментальные исследования технологии WDM, которые были сосредоточены на применении в сетях связи. С тех пор, с непрерывным развитием...оптическое волокно, источник света, фотодетекторВ других областях также ускорилось изучение технологии WDM. Преимущество поляризационного мультиплексирования (PDM) заключается в возможности многократного увеличения объема передаваемого сигнала, поскольку два независимых сигнала могут распределяться в ортогональных поляризационных положениях одного и того же светового луча, а два поляризационных канала разделяются и идентифицируются независимо на приемной стороне.

Поскольку спрос на более высокие скорости передачи данных продолжает расти, последняя степень свободы мультиплексирования — пространственное мультиплексирование — интенсивно изучалась в течение последнего десятилетия. Среди них мультиплексирование с разделением по модам (MDM) в основном генерируется N передатчиками и реализуется с помощью пространственного мультиплексора мод. Наконец, сигнал, поддерживаемый пространственной модой, передается в низкомодовое волокно. Во время распространения сигнала все моды на одной длине волны рассматриваются как единица суперканала пространственного мультиплексирования (SDM), то есть они одновременно усиливаются, ослабляются и суммируются, без возможности раздельной обработки мод. В MDM различным каналам назначаются различные пространственные контуры (то есть различные формы) шаблона. Например, канал передается по лазерному лучу, имеющему форму треугольника, квадрата или круга. Формы, используемые в MDM в реальных приложениях, более сложны и обладают уникальными математическими и физическими характеристиками. Эта технология, пожалуй, является самым революционным прорывом в передаче данных по волоконно-оптическим сетям с 1980-х годов. Технология MDM предоставляет новую стратегию для реализации большего количества каналов и увеличения пропускной способности канала связи с использованием одной несущей длины волны. Орбитальный угловой момент (OAM) — это физическая характеристика электромагнитных волн, при которой путь распространения определяется спиральным фазовым фронтом волны. Поскольку эта особенность может быть использована для создания нескольких отдельных каналов, беспроводное мультиплексирование с орбитальным угловым моментом (OAMM) может эффективно увеличить скорость передачи в сетях с высокой точностью (например, в беспроводной магистральной или прямой связи).