Técnicas de multiplexación óptica e a súa unión no chip: unha revisión

Técnicas de multiplexación óptica e a súa unión para on-chip ecomunicación por fibra óptica: unha revisión

As técnicas de multiplexación óptica son un tema de investigación urxente, e estudosos de todo o mundo están a realizar investigacións en profundidade neste campo. Ao longo dos anos propuxéronse moitas tecnoloxías multiplexadas como a multiplexación por división de lonxitude de onda (WDM), multiplexación por división de modos (MDM), multiplexación por división espacial (SDM), multiplexación de polarización (PDM) e multiplexación de momento angular orbital (OAMM). A tecnoloxía de multiplexación por división de lonxitude de onda (WDM) permite transmitir simultáneamente dous ou máis sinais ópticos de diferentes lonxitudes de onda a través dunha única fibra, facendo un uso completo das 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 cando comezou a investigación básica da tecnoloxía WDM, que se centraba na aplicación das redes de comunicación. Desde entón, co desenvolvemento continuo defibra óptica, fonte de luz, fotodetectore outros campos, a exploración das persoas da tecnoloxía WDM tamén se acelerou. A vantaxe da multiplexación de polarización (PDM) é que a cantidade de transmisión de sinal pódese multiplicar, porque dous sinais independentes poden distribuírse na posición de polarización ortogonal do mesmo feixe de luz, e as dúas canles de polarización están separadas e identificadas de forma independente no final de recepción.

A medida que a demanda de taxas de datos máis altas segue crecendo, o último grao de liberdade de multiplexación, o espazo, estudouse intensamente durante a última década. Entre eles, a multiplexación por división de modos (MDM) é xerada principalmente por N transmisores, que se realiza mediante un multiplexador de modo espacial. Finalmente, o sinal soportado polo modo espacial transmítese á fibra de modo baixo. Durante a propagación do sinal, todos os modos da mesma lonxitude de onda trátanse como unha unidade da súper canle de multiplexación da división espacial (SDM), é dicir, amplifican, atenúanse e engádense simultaneamente, sen poder conseguir un procesamento de modo separado. En MDM, diferentes contornos espaciais (é dicir, diferentes formas) dun patrón son asignados 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 físicas e matemáticas únicas. Esta tecnoloxía é sen dúbida 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 utilizando unha única portadora de lonxitude de onda. O momento angular orbital (OAM) é unha característica física das ondas electromagnéticas na que o camiño de propagación está determinado pola fronte de onda da fase helicoidal. Dado que esta función pode usarse para establecer varias canles separadas, a multiplexación sen fíos de momento angular orbital (OAMM) pode aumentar de forma efectiva a taxa de transmisión nas transmisións de alto a punto (como o backhaul sen fíos ou cara adiante).