Optiese multipleksing tegnieke en hul huwelik vir on-chip: 'n oorsig

Optiese multipleksing tegnieke en hul huwelik vir on-chip enoptiese vesel kommunikasie: 'n resensie

Optiese vermenigvuldigingstegnieke is 'n dringende navorsingsonderwerp, en vakkundiges oor die hele wêreld doen in-diepte navorsing in hierdie veld. Deur die jare is baie multipleksing-tegnologieë soos golflengtedeling-multipleksing (WDM), modusdeling-multipleksing (MDM), ruimtedeling-multipleksing (SDM), polarisasie-multipleksing (PDM) en orbitale hoekmomentummultipleksing (OAMM) voorgestel. Golflengtedeling multipleksing (WDM) tegnologie maak dit moontlik om twee of meer optiese seine van verskillende golflengtes gelyktydig deur 'n enkele vesel oorgedra te word, wat ten volle gebruik maak van die vesel se lae verlies eienskappe in 'n groot golflengte reeks. Die teorie is die eerste keer in 1970 deur Delange voorgestel, en eers in 1977 het die basiese navorsing van WDM-tegnologie begin, wat op die toepassing van kommunikasienetwerke gefokus het. Sedertdien, met die voortdurende ontwikkeling vanoptiese vesel, ligbron, fotodetektoren ander velde het mense se verkenning van WDM-tegnologie ook versnel. Die voordeel van polarisasie-multipleksing (PDM) is dat die hoeveelheid seintransmissie vermenigvuldig kan word, omdat twee onafhanklike seine by die ortogonale polarisasieposisie van dieselfde ligstraal versprei kan word, en die twee polarisasiekanale word geskei en onafhanklik geïdentifiseer by die ontvang einde.

Namate die vraag na hoër datatempo's aanhou groei, is die laaste graad van vryheid van multipleksing, ruimte, die afgelope dekade intensief bestudeer. Onder hulle word die modusverdeling-multipleksing (MDM) hoofsaaklik gegenereer deur N senders, wat deur ruimtelike modus-multiplekser gerealiseer word. Laastens word die sein wat deur die ruimtelike modus ondersteun word, na die laemodusvesel oorgedra. Tydens seinvoortplanting word alle modusse op dieselfde golflengte as 'n eenheid van die Space Division multiplexing (SDM) superkanaal behandel, dit wil sê hulle word gelyktydig versterk, verswak en bygevoeg, sonder dat dit afsonderlike modusverwerking kan bereik. In MDM word verskillende ruimtelike kontoere (dit wil sê verskillende vorms) van 'n patroon aan verskillende kanale toegeken. Byvoorbeeld, 'n kanaal word oor 'n laserstraal gestuur wat soos 'n driehoek, vierkant of sirkel gevorm is. Die vorms wat deur MDM in werklike toepassings gebruik word, is meer kompleks en het unieke wiskundige en fisiese eienskappe. Hierdie tegnologie is waarskynlik die mees revolusionêre deurbraak in optiesevesel data-oordrag sedert die 1980's. MDM-tegnologie bied 'n nuwe strategie om meer kanale te implementeer en skakelkapasiteit te verhoog deur 'n enkele golflengtedraer te gebruik. Orbitale hoekmomentum (OAM) is 'n fisiese eienskap van elektromagnetiese golwe waarin die voortplantingspad deur die heliese fasegolffront bepaal word. Aangesien hierdie kenmerk gebruik kan word om verskeie afsonderlike kanale te vestig, kan draadlose orbitale hoekmomentummultipleksing (OAMM) die transmissietempo effektief verhoog in hoë-na-punt-uitsendings (soos draadlose terughaling of vorentoe).