Техниките на оптичко мултиплексирање и нивниот брак за на-чип: преглед

Техниките на оптичко мултиплексирање и нивниот брак за на-чип икомуникација со оптички влакна: преглед

Техниките на оптичко мултиплексирање се итна истражувачка тема, а научниците ширум светот спроведуваат длабинско истражување на ова поле. Со текот на годините, предложени се многу мултиплексни технологии како што се мултиплексирање со поделба на бранови должини (WDM), мултиплексирање со делење режим (MDM), мултиплексирање со поделба на просторот (SDM), мултиплексирање на поларизација (PDM) и мултиплексирање на орбитален аголен импулс (OAMM). Технологијата за мултиплексирање со поделба на бранови должини (WDM) овозможува два или повеќе оптички сигнали со различни бранови должини да се пренесуваат истовремено преку едно влакно, со што целосно се користат карактеристиките на ниските загуби на влакната во голем опсег на бранови должини. Теоријата првпат беше предложена од Деланж во 1970 година, а дури во 1977 година започна основното истражување на WDM технологијата, кое се фокусираше на примената на комуникациските мрежи. Оттогаш, со континуираниот развој наоптичко влакно, извор на светлина, фотодетектори други области, истражувањето на WDM технологијата од страна на луѓето исто така е забрзано. Предноста на поларизациското мултиплексирање (PDM) е тоа што количината на пренос на сигналот може да се множи, бидејќи два независни сигнали можат да се распределат на ортогоналната поларизациска позиција на истиот зрак светлина, а двата канали за поларизација се одвоени и независно се идентификуваат на примање крај.

Како што побарувачката за повисоки стапки на податоци продолжува да расте, последниот степен на слобода на мултиплексирање, просторот, интензивно се проучува во изминатата деценија. Меѓу нив, мултиплексирањето со поделба на режимот (MDM) главно се генерира од N предаватели, што се реализира со мултиплексер на просторен режим. Конечно, сигналот поддржан од просторниот режим се пренесува до влакното со низок режим. За време на ширењето на сигналот, сите режими на иста бранова должина се третираат како единица на супер каналот за мултиплексирање на просторот (SDM), односно се засилуваат, атенуираат и се додаваат истовремено, без да може да се постигне обработка на посебен режим. Во MDM, различни просторни контури (односно, различни форми) на шема се доделуваат на различни канали. На пример, канал се испраќа преку ласерски зрак кој е обликуван како триаголник, квадрат или круг. Формите што ги користи MDM во апликациите во реалниот свет се посложени и имаат уникатни математички и физички карактеристики. Оваа технологија е веројатно најреволуционерниот пробив во преносот на податоци со оптички влакна од 1980-тите. Технологијата MDM обезбедува нова стратегија за имплементација на повеќе канали и зголемување на капацитетот на врската користејќи еден носител со една бранова должина. Орбиталниот аголен моментум (OAM) е физичка карактеристика на електромагнетните бранови во кои патеката на ширење се одредува со брановиот фронт на спиралната фаза. Бидејќи оваа функција може да се користи за воспоставување на повеќе одделни канали, безжичното орбитално аголно мултиплексирање на импулсот (OAMM) може ефективно да ја зголеми брзината на пренос во преносите од висока до точка (како што е безжичното враќање назад или напред).