Optikai multiplexelési technikák és házasságuk chipen: áttekintés

Optikai multiplexelési technikák és házasságuk a chipen ésoptikai szálas kommunikáció: vélemény

Az optikai multiplexelési technikák sürgős kutatási téma, és a tudósok világszerte mélyreható kutatásokat végeznek ezen a területen. Az évek során számos multiplex technológiát javasoltak, mint például a hullámhosszosztásos multiplexelést (WDM), az üzemmódosztásos multiplexelést (MDM), a térosztásos multiplexelést (SDM), a polarizációs multiplexelést (PDM) és az orbitális szögimpulzus multiplexelést (OAMM). A hullámhossz-osztásos multiplexelés (WDM) technológia lehetővé teszi két vagy több különböző hullámhosszú optikai jel egyidejű továbbítását egyetlen szálon keresztül, teljes mértékben kihasználva a szál alacsony veszteségű jellemzőit egy nagy hullámhossz-tartományban. Az elméletet először Delange javasolta 1970-ben, és csak 1977-ben kezdődtek meg a WDM technológia alapkutatásai, amelyek a kommunikációs hálózatok alkalmazására irányultak. Azóta a folyamatos fejlesztésseloptikai szál, fényforrás, fotodetektorés más területeken is felgyorsult a WDM technológia felfedezése. A polarizációs multiplexelés (PDM) előnye, hogy a jelátvitel mértéke megsokszorozható, mivel két független jel osztható el ugyanannak a fénysugárnak az ortogonális polarizációs pozíciójában, és a két polarizációs csatorna elkülönül és egymástól függetlenül azonosítható a fénysugárnál. fogadóvég.

Ahogy a nagyobb adatsebesség iránti igény folyamatosan növekszik, az elmúlt évtizedben intenzíven tanulmányozták a multiplexelés szabadságának utolsó fokát, a teret. Közülük a módosztásos multiplexelést (MDM) főként N adó generálja, amelyet térbeli módusú multiplexer valósít meg. Végül a térbeli mód által támogatott jelet továbbítják az alacsony módú szálra. A jelterjedés során az azonos hullámhosszon lévő összes üzemmódot a térosztásos multiplexelés (SDM) szupercsatorna egységeként kezeljük, azaz egyszerre erősítik, csillapítják és hozzáadják, anélkül, hogy külön módusú feldolgozást tudnának elérni. Az MDM-ben egy minta különböző térbeli kontúrjai (vagyis különböző alakzatai) vannak hozzárendelve a különböző csatornákhoz. Például egy csatornát egy háromszög, négyzet vagy kör alakú lézersugáron keresztül küldenek. Az MDM által a valós alkalmazásokban használt alakzatok összetettebbek, és egyedi matematikai és fizikai jellemzőkkel rendelkeznek. Ez a technológia vitathatatlanul a legforradalmibb áttörés a száloptikai adatátvitelben az 1980-as évek óta. Az MDM technológia új stratégiát kínál több csatorna megvalósítására és a kapcsolati kapacitás növelésére egyetlen hullámhosszú vivő használatával. Az orbitális szögimpulzus (OAM) az elektromágneses hullámok fizikai jellemzője, amelyben a terjedési utat a spirális fázisú hullámfront határozza meg. Mivel ez a funkció több különálló csatorna létesítésére is használható, a vezeték nélküli orbitális szögmomentum multiplexelés (OAMM) hatékonyan növelheti az átviteli sebességet a magas-pont átviteleknél (például vezeték nélküli backhaul vagy forward).