Методи оптичного мультиплексування та їх поєднання для вбудованого мікросхеми: огляд

Методи оптичного мультиплексування та їх поєднання для вбудованих іволоконно-оптичний зв'язок: огляд

Методи оптичного мультиплексування є актуальною темою дослідження, і вчені всього світу проводять поглиблені дослідження в цій галузі. Протягом багатьох років було запропоновано багато технологій мультиплексування, таких як мультиплексування з поділом по довжині хвилі (WDM), мультиплексування з поділом на моди (MDM), мультиплексування з просторовим поділом (SDM), поляризаційне мультиплексування (PDM) і мультиплексування орбітального кутового моменту (OAMM). Технологія мультиплексування за довжиною хвилі (WDM) дозволяє одночасно передавати два або більше оптичних сигналів різних довжин хвиль через одне волокно, повністю використовуючи характеристики низьких втрат волокна у широкому діапазоні довжин хвиль. Теорію вперше запропонував Деланж у 1970 році, і лише в 1977 році почалися фундаментальні дослідження технології WDM, які зосереджувалися на застосуванні комунікаційних мереж. З тих пір з безперервним розвиткомоптичне волокно, джерело світла, фотодетекторта інших галузях, люди також прискорили вивчення технології WDM. Перевага поляризаційного мультиплексування (PDM) полягає в тому, що обсяг передачі сигналу можна збільшити в рази, оскільки два незалежні сигнали можуть розподілятися в ортогональному положенні поляризації того самого променя світла, а два поляризаційні канали розділені та незалежно ідентифіковані на приймальний кінець.

Оскільки попит на вищі швидкості передачі даних продовжує зростати, остання ступінь свободи мультиплексування, простір, інтенсивно вивчалася протягом останнього десятиліття. Серед них мультиплексування з розділенням режимів (MDM) в основному генерується N передавачами, що реалізується мультиплексором просторового режиму. Нарешті, сигнал, який підтримується просторовим режимом, передається на низькомодове волокно. Під час розповсюдження сигналу всі моди на одній довжині хвилі розглядаються як одиниця суперканалу космічного мультиплексування (SDM), тобто вони підсилюються, послаблюються та додаються одночасно, без можливості досягти окремої обробки режимів. У MDM різні просторові контури (тобто різні форми) візерунка призначаються різним каналам. Наприклад, канал надсилається через лазерний промінь, який має форму трикутника, квадрата або кола. Форми, які використовує MDM у реальних програмах, є більш складними та мають унікальні математичні та фізичні характеристики. Ця технологія, можливо, є найбільш революційним проривом у оптоволоконній передачі даних з 1980-х років. Технологія MDM забезпечує нову стратегію впровадження більшої кількості каналів і збільшення пропускної здатності зв’язку за допомогою однієї несучої довжини хвилі. Орбітальний кутовий момент (OAM) — це фізична характеристика електромагнітних хвиль, у яких шлях поширення визначається спіральним фазовим хвильовим фронтом. Оскільки цю функцію можна використовувати для створення кількох окремих каналів, бездротове мультиплексування орбітального кутового моменту (OAMM) може ефективно підвищити швидкість передачі при передачах високої точки (таких як бездротова транзитна або пряма).