Techniky optického multiplexovania a ich prepojenie pre čipy aoptická komunikáciarecenzia
Techniky optického multiplexovania sú naliehavou výskumnou témou a vedci na celom svete vykonávajú v tejto oblasti hĺbkový výskum. V priebehu rokov bolo navrhnutých mnoho multiplexných technológií, ako napríklad multiplexovanie s delením vlnových dĺžok (WDM), multiplexovanie s delením módov (MDM), multiplexovanie s delením priestoru (SDM), polarizačné multiplexovanie (PDM) a multiplexovanie s orbitálnym momentom hybnosti (OAMM). Technológia multiplexovania s delením vlnových dĺžok (WDM) umožňuje súčasný prenos dvoch alebo viacerých optických signálov s rôznymi vlnovými dĺžkami cez jedno vlákno, čím sa plne využívajú charakteristiky nízkych strát vlákna vo veľkom rozsahu vlnových dĺžok. Túto teóriu prvýkrát navrhol Delange v roku 1970 a až v roku 1977 sa začal základný výskum technológie WDM, ktorý sa zameral na aplikáciu komunikačných sietí. Odvtedy s neustálym vývojom...optické vlákno, zdroj svetla, fotodetektora ďalších oblastiach sa zrýchlil aj prieskum technológie WDM. Výhodou polarizačného multiplexovania (PDM) je, že sa dá znásobiť množstvo prenášaného signálu, pretože dva nezávislé signály sa môžu distribuovať v ortogonálnej polarizačnej polohe toho istého svetelného lúča a dva polarizačné kanály sú oddelené a nezávisle identifikované na prijímacom konci.
Keďže dopyt po vyšších dátových rýchlostiach neustále rastie, posledný stupeň voľnosti multiplexovania, priestorový, sa v poslednom desaťročí intenzívne skúmal. Medzi nimi je multiplexovanie s delením módov (MDM) generované hlavne N vysielačmi, ktoré sa realizujú pomocou priestorového multiplexora módov. Nakoniec sa signál podporovaný priestorovým módom prenáša do nízkomódového vlákna. Počas šírenia signálu sa všetky módy na rovnakej vlnovej dĺžke považujú za jednotku superkanála priestorového multiplexovania (SDM), t. j. sú zosilňované, zoslabované a sčítavané súčasne bez toho, aby bolo možné dosiahnuť samostatné spracovanie módov. V MDM sa rôznym kanálom priraďujú rôzne priestorové kontúry (t. j. rôzne tvary) vzoru. Napríklad kanál sa vysiela cez laserový lúč, ktorý má tvar trojuholníka, štvorca alebo kruhu. Tvary používané MDM v reálnych aplikáciách sú zložitejšie a majú jedinečné matematické a fyzikálne vlastnosti. Táto technológia je pravdepodobne najrevolučnejším prielomom v prenose dát z optických vlákien od 80. rokov 20. storočia. Technológia MDM poskytuje novú stratégiu na implementáciu väčšieho počtu kanálov a zvýšenie kapacity spojenia pomocou jednej nosnej vlnovej dĺžky. Orbitálny moment hybnosti (OAM) je fyzikálna charakteristika elektromagnetických vĺn, v ktorej je dráha šírenia určená fázovým vlnoplochou so špirálou. Keďže túto vlastnosť možno použiť na vytvorenie viacerých samostatných kanálov, bezdrôtový multiplexing orbitálneho momentu hybnosti (OAMM) môže efektívne zvýšiť prenosovú rýchlosť pri prenosoch z vysokého bodu do bodu (ako je bezdrôtový spätný prenos alebo dopredný prenos).
Čas uverejnenia: 8. apríla 2024