Técnicas de multiplexación óptica e a súa combinación para chips integrados: unha revisión

Técnicas de multiplexación óptica e a súa combinación para chips integrados ecomunicación por fibra ópticaunha reseña

As técnicas de multiplexación óptica son un tema de investigación urxente e estudosos de todo o mundo están a levar a cabo investigacións en profundidade neste campo. Ao longo dos anos, propuxéronse moitas tecnoloxías multiplex como a multiplexación por división de lonxitudes de onda (WDM), a multiplexación por división de modos (MDM), a multiplexación por división espacial (SDM), a multiplexación por polarización (PDM) e a multiplexación por momento angular orbital (OAMM). A tecnoloxía de multiplexación por división de lonxitudes de onda (WDM) permite transmitir simultaneamente dous ou máis sinais ópticos de diferentes lonxitudes de onda a través dunha única fibra, aproveitando ao máximo as características de baixa perda da fibra nun amplo rango de lonxitudes de onda. A teoría foi proposta por primeira vez por Delange en 1970 e non foi ata 1977 que comezou a investigación básica da tecnoloxía WDM, que se centrou na aplicación de redes de comunicación. Desde entón, co desenvolvemento continuo defibra óptica, fonte de luz, fotodetectore noutros campos, a exploración da tecnoloxía WDM por parte da xente tamén se acelerou. A vantaxe da multiplexación de polarización (PDM) é que a cantidade de transmisión do sinal pode multiplicarse, porque dous sinais independentes poden distribuírse na posición de polarización ortogonal do mesmo feixe de luz e os dous canais de polarización están separados e identificados independentemente no extremo receptor.

A medida que a demanda de taxas de datos máis altas continúa a medrar, o último grao de liberdade da multiplexación, o espazo, foi estudado intensamente durante a última década. Entre eles, a multiplexación por división de modo (MDM) xérase principalmente por N transmisores, que se realiza mediante un multiplexor de modo espacial. Finalmente, o sinal soportado polo modo espacial transmítese á fibra de modo baixo. Durante a propagación do sinal, todos os modos na mesma lonxitude de onda trátanse como unha unidade do supercanal de multiplexación por división espacial (SDM), é dicir, amplifícanse, atenúanse e engádense simultaneamente, sen poder lograr un procesamento de modo separado. En MDM, diferentes contornos espaciais (é dicir, diferentes formas) dun patrón asígnanse a diferentes canles. Por exemplo, unha canle envíase a través dun raio láser que ten forma de triángulo, cadrado ou círculo. As formas utilizadas por MDM en aplicacións do mundo real son máis complexas e teñen características matemáticas e físicas únicas. Esta tecnoloxía é posiblemente o avance máis revolucionario na transmisión de datos por fibra óptica desde a década de 1980. A tecnoloxía MDM proporciona unha nova estratexia para implementar máis canles e aumentar a capacidade de enlace usando unha única portadora de lonxitude de onda. O momento angular orbital (MAO) é unha característica física das ondas electromagnéticas na que a traxectoria de propagación está determinada pola fronte de onda de fase helicoidal. Dado que esta característica pode empregarse para establecer varios canais separados, a multiplexación de momento angular orbital sen fíos (MAO) pode aumentar eficazmente a taxa de transmisión en transmisións de alto a punto (como a retrotransmisión ou a transmisión sen fíos).