Tecniche di multiplexing ottico e il loro matrimonio per on-chip: una revisione

Tecniche di multiplexing ottico e il loro matrimonio per on-chip ecomunicazione in fibra ottica: una recensione

Le tecniche di multiplexing ottico rappresentano un argomento di ricerca urgente e gli studiosi di tutto il mondo stanno conducendo ricerche approfondite in questo campo. Nel corso degli anni sono state proposte molte tecnologie multiplex come il multiplexing a divisione di lunghezza d'onda (WDM), il multiplexing a divisione di modalità (MDM), il multiplexing a divisione spaziale (SDM), il multiplexing di polarizzazione (PDM) e il multiplexing di momento angolare orbitale (OAMM). La tecnologia Wavelength Division Multiplexing (WDM) consente di trasmettere simultaneamente due o più segnali ottici di diverse lunghezze d'onda attraverso una singola fibra, sfruttando appieno le caratteristiche di bassa perdita della fibra in un ampio intervallo di lunghezze d'onda. La teoria fu proposta per la prima volta da Delange nel 1970, e solo nel 1977 iniziò la ricerca di base sulla tecnologia WDM, focalizzata sull'applicazione delle reti di comunicazione. Da allora, con il continuo sviluppo difibra ottica, fonte di luce, fotorivelatoree in altri campi, anche l'esplorazione della tecnologia WDM da parte delle persone ha subito un'accelerazione. Il vantaggio del multiplexing di polarizzazione (PDM) è che la quantità di trasmissione del segnale può essere moltiplicata, poiché due segnali indipendenti possono essere distribuiti nella posizione di polarizzazione ortogonale dello stesso fascio di luce, e i due canali di polarizzazione sono separati e identificati indipendentemente nella posizione di polarizzazione. fine di ricezione.

Poiché la domanda di velocità di trasmissione dati più elevate continua a crescere, l’ultimo grado di libertà del multiplexing, lo spazio, è stato studiato intensamente negli ultimi dieci anni. Tra questi, il multiplexing a divisione di modalità (MDM) è generato principalmente da N trasmettitori, che è realizzato dal multiplexer di modalità spaziale. Infine, il segnale supportato dalla modalità spaziale viene trasmesso alla fibra in modalità bassa. Durante la propagazione del segnale, tutti i modi sulla stessa lunghezza d'onda vengono trattati come un'unità del supercanale Space Division Multiplexing (SDM), cioè vengono amplificati, attenuati e aggiunti simultaneamente, senza poter ottenere un'elaborazione modalità separata. In MDM, diversi contorni spaziali (ovvero forme diverse) di un pattern vengono assegnati a canali diversi. Ad esempio, un canale viene inviato su un raggio laser a forma di triangolo, quadrato o cerchio. Le forme utilizzate dall'MDM nelle applicazioni del mondo reale sono più complesse e presentano caratteristiche matematiche e fisiche uniche. Questa tecnologia è probabilmente la svolta più rivoluzionaria nella trasmissione dati in fibra ottica dagli anni '80. La tecnologia MDM fornisce una nuova strategia per implementare più canali e aumentare la capacità del collegamento utilizzando un'unica portante di lunghezza d'onda. Il momento angolare orbitale (OAM) è una caratteristica fisica delle onde elettromagnetiche in cui il percorso di propagazione è determinato dal fronte d'onda della fase elicoidale. Poiché questa funzionalità può essere utilizzata per stabilire più canali separati, il multiplexing del momento angolare orbitale wireless (OAMM) può aumentare efficacemente la velocità di trasmissione nelle trasmissioni da alto a punto (come backhaul o forward wireless).