Техники за оптично мултиплексиране и техния брак за на чип: преглед

Техники за оптично мултиплексиране и техния брак за вграден в чип икомуникация с оптични влакна: преглед

Техниките за оптично мултиплексиране са спешна изследователска тема и учени от цял ​​свят провеждат задълбочени изследвания в тази област. През годините бяха предложени много мултиплексни технологии като мултиплексиране с разделяне по дължина на вълната (WDM), мултиплексиране с разделяне на режими (MDM), мултиплексиране с пространствено разделяне (SDM), поляризационно мултиплексиране (PDM) и мултиплексиране с орбитален ъглов момент (OAMM). Технологията за мултиплексиране по дължина на вълната (WDM) позволява два или повече оптични сигнала с различни дължини на вълната да се предават едновременно през едно влакно, като се използват пълноценно характеристиките на ниските загуби на влакното в широк диапазон на дължина на вълната. Теорията е предложена за първи път от Delange през 1970 г. и едва през 1977 г. започват основните изследвания на WDM технологията, които се фокусират върху приложението на комуникационните мрежи. Оттогава, с непрекъснатото развитие наоптично влакно, източник на светлина, фотодетектори други области, изследването на WDM технологията от хората също се ускори. Предимството на поляризационното мултиплексиране (PDM) е, че количеството на предавания сигнал може да бъде умножено, тъй като два независими сигнала могат да бъдат разпределени в ортогоналната поляризационна позиция на един и същ лъч светлина и двата поляризационни канала са разделени и независимо идентифицирани в приемащ край.

Тъй като търсенето на по-високи скорости на данни продължава да расте, последната степен на свобода на мултиплексирането, пространството, беше интензивно изследвана през последното десетилетие. Сред тях мултиплексирането с разделяне на режими (MDM) се генерира главно от N предаватели, което се реализира от мултиплексор с пространствен режим. И накрая, сигналът, поддържан от пространствения режим, се предава към нискомодовото влакно. По време на разпространението на сигнала, всички режими на една и съща дължина на вълната се третират като единица на суперканала за мултиплексиране на Space Division (SDM), т.е. те се усилват, отслабват и добавят едновременно, без да може да се постигне отделна обработка на режима. В MDM различни пространствени контури (т.е. различни форми) на шаблон се присвояват на различни канали. Например, канал се изпраща върху лазерен лъч, който е оформен като триъгълник, квадрат или кръг. Формите, използвани от MDM в реални приложения, са по-сложни и имат уникални математически и физически характеристики. Тази технология е може би най-революционният пробив в оптичното предаване на данни от 80-те години на миналия век. Технологията MDM предоставя нова стратегия за внедряване на повече канали и увеличаване на капацитета на връзката, използвайки носител с една дължина на вълната. Орбиталният ъглов импулс (OAM) е физическа характеристика на електромагнитните вълни, при които пътят на разпространение се определя от вълновия фронт на спиралната фаза. Тъй като тази функция може да се използва за установяване на множество отделни канали, безжичното мултиплексиране на орбитален ъглов момент (OAMM) може ефективно да увеличи скоростта на предаване при предавания от висока точка до точка (като безжично обратно свързване или препращане).