Optiese multiplekseringstegnieke en hul huwelik vir op-skyfie: 'n oorsig

Optiese multiplekseringstegnieke en hul huwelik vir on-chip enoptiese vesel kommunikasie'n resensie

Optiese multiplekseringstegnieke is 'n dringende navorsingsonderwerp, en geleerdes regoor die wêreld doen diepgaande navorsing in hierdie veld. Oor die jare is baie multiplekseringstegnologieë soos golflengtedelingsmultipleksering (WDM), modusdelingsmultipleksering (MDM), ruimtedelingsmultipleksering (SDM), polarisasiemultipleksering (PDM) en orbitale hoekmomentummultipleksering (OAMM) voorgestel. Golflengtedelingsmultiplekseringstegnologie (WDM) maak dit moontlik om twee of meer optiese seine van verskillende golflengtes gelyktydig deur 'n enkele vesel oor te dra, wat ten volle gebruik maak van die vesel se laeverlies-eienskappe in 'n groot golflengtebereik. Die teorie is die eerste keer deur Delange in 1970 voorgestel, en dit was eers in 1977 dat die basiese navorsing van WDM-tegnologie begin het, wat gefokus het op die toepassing van kommunikasienetwerke. Sedertdien, met die voortdurende ontwikkeling vanoptiese vesel, ligbron, fotodetektoren ander velde, het mense se verkenning van WDM-tegnologie ook versnel. Die voordeel van polarisasiemultipleksering (PDM) is dat die hoeveelheid seinoordrag 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 aan die ontvangkant.

Namate die vraag na hoër datatempo's aanhou groei, is die laaste vryheidsgraad van multipleksering, ruimte, die afgelope dekade intensief bestudeer. Onder hulle word die modusverdelingsmultipleksering (MDM) hoofsaaklik deur N senders gegenereer, wat deur 'n ruimtelike modusmultiplekser gerealiseer word. Laastens word die sein wat deur die ruimtelike modus ondersteun word, na die lae-modusvesel oorgedra. Tydens seinvoortplanting word alle modusse op dieselfde golflengte behandel as 'n eenheid van die Ruimteverdelingsmultipleksering (SDM) superkanaal, d.w.s. hulle word versterk, verswak en gelyktydig bygevoeg, sonder om afsonderlike modusverwerking te kan bewerkstellig. 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 veseloptiese 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 bepaal word deur die heliese fasegolffront. Aangesien hierdie kenmerk gebruik kan word om verskeie afsonderlike kanale te vestig, kan draadlose orbitale hoekmomentummultipleksering (OAMM) die oordragspoed in hoë-tot-punt-oordragte (soos draadlose terug- of vorentoe-uitsendings) effektief verhoog.