Optiske multipleksingsteknikker og deres ekteskap for innebygde brikketyper: en gjennomgang

Optiske multipleksingsteknikker og deres ekteskap for innebygde ogoptisk fiberkommunikasjonen anmeldelse

Optiske multipleksingsteknikker er et presserende forskningstema, og forskere over hele verden driver grundig forskning på dette feltet. Gjennom årene har mange multipleksingsteknologier som bølgelengdedelingsmultipleksing (WDM), modusdelingsmultipleksing (MDM), romdelingsmultipleksing (SDM), polarisasjonsmultipleksing (PDM) og orbital vinkelmomentmultipleksing (OAMM) blitt foreslått. Bølgelengdedelingsmultipleksingsteknologi (WDM) gjør det mulig å overføre to eller flere optiske signaler med forskjellige bølgelengder samtidig gjennom en enkelt fiber, og utnytte fiberens lave tapsegenskaper fullt ut i et stort bølgelengdeområde. Teorien ble først foreslått av Delange i 1970, og det var ikke før i 1977 at grunnforskningen på WDM-teknologi startet, som fokuserte på anvendelsen av kommunikasjonsnettverk. Siden den gang, med den kontinuerlige utviklingen avoptisk fiber, lyskilde, fotodetektorog andre felt har folks utforskning av WDM-teknologi også akselerert. Fordelen med polarisasjonsmultipleksing (PDM) er at mengden signaloverføring kan multipliseres, fordi to uavhengige signaler kan fordeles ved den ortogonale polarisasjonsposisjonen til den samme lysstrålen, og de to polarisasjonskanalene er separert og uavhengig identifisert i mottakerenden.

Etter hvert som etterspørselen etter høyere datahastigheter fortsetter å vokse, har den siste frihetsgraden for multipleksing, rom, blitt intensivt studert det siste tiåret. Blant disse genereres modusdivisjonsmultipleksing (MDM) hovedsakelig av N sendere, som realiseres av rommodusmultipleksere. Til slutt overføres signalet som støttes av den romlige modusen til lavmodusfiberen. Under signalforplantning behandles alle moduser på samme bølgelengde som en enhet av romdivisjonsmultipleksings (SDM) superkanal, dvs. de forsterkes, dempes og legges til samtidig, uten at man kan oppnå separat modusbehandling. I MDM tilordnes forskjellige romlige konturer (det vil si forskjellige former) av et mønster til forskjellige kanaler. For eksempel sendes en kanal over en laserstråle som er formet som en trekant, firkant eller sirkel. Formene som brukes av MDM i virkelige applikasjoner er mer komplekse og har unike matematiske og fysiske egenskaper. Denne teknologien er uten tvil det mest revolusjonerende gjennombruddet innen fiberoptisk dataoverføring siden 1980-tallet. MDM-teknologi gir en ny strategi for å implementere flere kanaler og øke lenkekapasiteten ved å bruke en enkelt bølgelengdebærer. Orbital vinkelmoment (OAM) er en fysisk egenskap ved elektromagnetiske bølger der forplantningsbanen bestemmes av den spiralformede fasebølgefronten. Siden denne funksjonen kan brukes til å etablere flere separate kanaler, kan trådløs orbital vinkelmomentmultipleksing (OAMM) effektivt øke overføringshastigheten i høy-til-punkt-overføringer (som trådløs backhaul eller forward).