Optiska multiplexeringstekniker och deras äktenskap för on-chip: en recension

Optiska multiplexeringstekniker och deras äktenskap för on-chip ochoptisk fiberkommunikation: en recension

Optiska multiplexeringstekniker är ett akut forskningsämne, och forskare över hela världen bedriver djupgående forskning inom detta område. Under årens lopp har många multiplexteknologier såsom våglängdsmultiplexering (WDM), moddelningsmultiplexering (MDM), rymdmultiplexering (SDM), polarisationsmultiplexering (PDM) och orbital vinkelmomentmultiplexering (OAMM) föreslagits. Våglängdsmultiplexeringsteknik (WDM) gör att två eller flera optiska signaler med olika våglängder kan sändas samtidigt genom en enda fiber, vilket utnyttjar fiberns lågförlustegenskaper i ett stort våglängdsområde. Teorin föreslogs första gången av Delange 1970, och det var inte förrän 1977 som grundforskningen av WDM-teknik började, som fokuserade på tillämpningen av kommunikationsnätverk. Sedan dess, med den kontinuerliga utvecklingen avoptisk fiber, ljuskälla, fotodetektoroch andra områden har människors utforskning av WDM-teknik också accelererat. Fördelen med polarisationsmultiplexering (PDM) är att mängden signalöverföring kan multipliceras, eftersom två oberoende signaler kan distribueras vid den ortogonala polarisationspositionen för samma ljusstråle, och de två polarisationskanalerna är separerade och oberoende identifierade vid mottagande slutet.

När efterfrågan på högre datahastigheter fortsätter att växa, har den sista graden av frihet för multiplexering, rymden, studerats intensivt under det senaste decenniet. Bland dem genereras mode division multiplexing (MDM) huvudsakligen av N sändare, som realiseras av spatial mode multiplexer. Slutligen sänds signalen som stöds av det spatiala läget till lågmodsfibern. Under signalutbredning behandlas alla moder på samma våglängd som en enhet av Space Division multiplexing (SDM) superkanalen, dvs de förstärks, dämpas och adderas samtidigt, utan att kunna uppnå separat modbehandling. I MDM tilldelas olika rumsliga konturer (det vill säga olika former) av ett mönster till olika kanaler. Till exempel skickas en kanal över en laserstråle som är formad som en triangel, kvadrat eller cirkel. Formerna som används av MDM i verkliga tillämpningar är mer komplexa och har unika matematiska och fysiska egenskaper. Denna teknik är utan tvekan det mest revolutionerande genombrottet inom fiberoptisk dataöverföring sedan 1980-talet. MDM-teknik ger en ny strategi för att implementera fler kanaler och öka länkkapaciteten med en enda våglängdsbärare. Orbital angular momentum (OAM) är en fysisk egenskap hos elektromagnetiska vågor där utbredningsvägen bestäms av den spiralformade fasens vågfront. Eftersom den här funktionen kan användas för att upprätta flera separata kanaler, kan trådlös orbital vinkelmomentmultiplexering (OAMM) effektivt öka överföringshastigheten i hög-till-punkt-överföringar (som trådlös backhaul eller framåt).