Tehnike optičnega multipleksiranja in njihova združitev za na čipu inkomunikacija z optičnimi vlaknipregled
Tehnike optičnega multipleksiranja so nujna raziskovalna tema in znanstveniki po vsem svetu izvajajo poglobljene raziskave na tem področju. Skozi leta je bilo predlaganih veliko tehnologij multipleksiranja, kot so multipleksiranje z valovno delitevjo (WDM), multipleksiranje z modalno delitevjo (MDM), multipleksiranje z prostorsko delitevjo (SDM), multipleksiranje z polarizacijo (PDM) in multipleksiranje z orbitalnim kotnim momentom (OAMM). Tehnologija multipleksiranja z valovno delitevjo (WDM) omogoča hkraten prenos dveh ali več optičnih signalov različnih valovnih dolžin skozi eno samo vlakno, s čimer se v celoti izkoristijo lastnosti vlakna z nizkimi izgubami v širokem območju valovnih dolžin. Teorijo je prvi predlagal Delange leta 1970, šele leta 1977 pa so se začele temeljne raziskave tehnologije WDM, ki so se osredotočile na uporabo komunikacijskih omrežij. Od takrat se je z nenehnim razvojemoptično vlakno, vir svetlobe, fotodetektorin drugih področij se je pospešilo tudi raziskovanje tehnologije WDM. Prednost polarizacijskega multipleksiranja (PDM) je v tem, da se lahko količina prenosa signala pomnoži, saj se lahko dva neodvisna signala porazdelita v ortogonalnem polarizacijskem položaju istega svetlobnega žarka, oba polarizacijska kanala pa sta na sprejemnem koncu ločena in neodvisno identificirana.
Ker povpraševanje po višjih hitrostih prenosa podatkov še naprej narašča, se je v zadnjem desetletju intenzivno preučevala zadnja stopnja svobode multipleksiranja, prostorski način. Med njimi multipleksiranje z delitvijo načinov (MDM) v glavnem generira N oddajnikov, kar se realizira s prostorskim načinom multipleksiranja. Nazadnje se signal, ki ga podpira prostorski način, prenese na nizkomodno vlakno. Med širjenjem signala se vsi načini na isti valovni dolžini obravnavajo kot enota superkanala prostorskega načina multipleksiranja (SDM), tj. so hkrati ojačani, oslabljeni in seštevani, ne da bi bilo mogoče doseči ločeno obdelavo načinov. Pri MDM so različni prostorski obrisi (torej različne oblike) vzorca dodeljeni različnim kanalom. Kanal se na primer pošlje prek laserskega žarka, ki je oblikovan kot trikotnik, kvadrat ali krog. Oblike, ki jih MDM uporablja v resničnih aplikacijah, so bolj kompleksne in imajo edinstvene matematične in fizikalne značilnosti. Ta tehnologija je verjetno najbolj revolucionaren preboj v prenosu podatkov po optičnih vlaknih od osemdesetih let prejšnjega stoletja. Tehnologija MDM ponuja novo strategijo za implementacijo več kanalov in povečanje zmogljivosti povezave z uporabo ene same nosilne valovne dolžine. Orbitalni kotni moment (OAM) je fizikalna značilnost elektromagnetnih valov, pri katerih pot širjenja določa valovna fronta vijačne faze. Ker je to lastnost mogoče uporabiti za vzpostavitev več ločenih kanalov, lahko brezžično multipleksiranje orbitalnega kotnega momenta (OAMM) učinkovito poveča hitrost prenosa pri prenosih od visoke točke do točke (kot je brezžični povratni ali posredni prenos).
Čas objave: 8. april 2024