Optiska multiplexeringstekniker och deras äktenskap för on-chip och optisk fiberkommunikation

Forskargruppen till professor Khonina från Institute of Image Processing Systems vid den ryska vetenskapsakademin publicerade en artikel med titeln "Optical multiplexing techniques and their marriage" iOpto-elektroniskFörskott för on-chip ochoptisk fiberkommunikation: en recension. Professor Khoninas forskargrupp har utvecklat flera diffraktiva optiska element för att implementera MDM i fritt utrymme ochfiberoptik. Men nätverksbandbredd är som "egen garderob", aldrig för stor, aldrig tillräckligt. Dataflöden har skapat en explosiv efterfrågan på trafik. Korta e-postmeddelanden ersätts av animerade bilder som tar upp bandbredd. För data-, video- och röstsändningsnätverk som för bara några år sedan hade gott om bandbredd, försöker telemyndigheterna nu ta ett okonventionellt tillvägagångssätt för att möta den oändliga efterfrågan på bandbredd. Baserat på sin omfattande erfarenhet inom detta forskningsområde, sammanfattade professor Khonina de senaste och viktigaste framstegen inom multiplexingområdet så gott han kunde. Ämnen som behandlas i recensionen inkluderar WDM, PDM, SDM, MDM, OAMM och de tre hybridteknologierna WDM-PDM, WDM-MDM och PDM-MDM. Bland dem, endast genom att använda en hybrid WDM-MDM multiplexor, kan N×M kanaler realiseras genom N våglängder och M guidelägen.

Institutet för bildbehandlingssystem vid den ryska vetenskapsakademin (IPSI RAS, nu en gren av det federala vetenskapliga forskningscentret vid den ryska vetenskapsakademin "Kristallografi och fotonik") grundades 1988 på grundval av en forskargrupp vid Samara State University. Teamet leds av Victor Alexandrovich Soifer, en medlem av den ryska vetenskapsakademin. En av forskargruppens forskningsinriktningar är utveckling av numeriska metoder och experimentella studier av flerkanaliga laserstrålar. Dessa studier började 1982, när det första flerkanaliga diffrakterade optiska elementet (DOE) realiserades i samarbete med teamet av Nobelpristagaren i fysik, akademikern Alexander Mikhailovich Prokhorov. Under åren som följde föreslog, simulerade och studerade IPSI RAS-forskare många typer av DOE-element på datorer och tillverkade dem sedan i form av olika överlagrade fashologram med konsekventa tvärgående lasermönster. Exempel inkluderar optiska virvlar, Lacroerre-Gauss-läge, Hermi-Gauss-läge, Bessel-läge, Zernick-funktion (för aberrationsanalys), etc. Denna DOE, gjord med elektronlitografi, tillämpas på strålanalys baserad på optisk sönderdelning. Mätresultaten erhålls i form av korrelationstoppar vid vissa punkter (diffraktionsordningar) i Fourierplanet föroptiskt system. Därefter användes principen för att generera komplexa strålar, såväl som demultiplexeringsstrålar i optiska fibrer, fritt utrymme och turbulenta media med hjälp av DOE och spatialOptiska modulatorer.