Optiskās multipleksēšanas metodes un to apvienojums mikroshēmā: apskats

Optiskās multipleksēšanas metodes un to apvienojums mikroshēmā unoptiskās šķiedras sakari: apskats

Optiskās multipleksēšanas metodes ir steidzama pētniecības tēma, un zinātnieki visā pasaulē veic padziļinātus pētījumus šajā jomā. Gadu gaitā ir ierosinātas daudzas multipleksēšanas tehnoloģijas, piemēram, viļņu garuma dalīšanas multipleksēšana (WDM), režīmu dalīšanas multipleksēšana (MDM), telpas dalīšanas multipleksēšana (SDM), polarizācijas multipleksēšana (PDM) un orbitālā leņķiskā momenta multipleksēšana (OAMM). Viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas (WDM) tehnoloģija ļauj vienlaikus pārraidīt divus vai vairākus dažāda viļņu garuma optiskos signālus caur vienu šķiedru, pilnībā izmantojot šķiedras zemo zudumu raksturlielumus plašā viļņu garuma diapazonā. Teoriju pirmo reizi ierosināja Delange 1970. gadā, un tikai 1977. gadā sākās WDM tehnoloģijas pamatpētījumi, kas bija vērsti uz sakaru tīklu pielietošanu. Kopš tā laika, nepārtraukti attīstoties...optiskā šķiedra, gaismas avots, fotodetektorsun citās jomās ir paātrinājusies arī cilvēku WDM tehnoloģijas izpēte. Polarizācijas multipleksēšanas (PDM) priekšrocība ir tā, ka signāla pārraides apjomu var reizināt, jo divus neatkarīgus signālus var sadalīt viena un tā paša gaismas stara ortogonālajā polarizācijas pozīcijā, un divi polarizācijas kanāli tiek atdalīti un neatkarīgi identificēti uztvērēja galā.

Tā kā pieprasījums pēc lielākiem datu pārraides ātrumiem turpina pieaugt, pēdējā multipleksēšanas brīvības pakāpe, telpa, pēdējās desmitgades laikā ir intensīvi pētīta. Starp tām režīmu dalīšanas multipleksēšanu (MDM) galvenokārt ģenerē N raidītāji, ko realizē telpiskā režīma multipleksors. Visbeidzot, telpiskā režīma atbalstītais signāls tiek pārraidīts uz zemā režīma šķiedru. Signāla izplatīšanās laikā visi režīmi uz viena viļņa garuma tiek uzskatīti par telpiskās dalīšanas multipleksēšanas (SDM) superkanāla vienību, t.i., tie tiek pastiprināti, vājināti un summēti vienlaicīgi, nespējot panākt atsevišķu režīmu apstrādi. MDM dažādi telpiskie kontūri (tas ir, dažādas formas) tiek piešķirti dažādiem kanāliem. Piemēram, kanāls tiek nosūtīts pa lāzera staru, kas ir trīsstūra, kvadrāta vai apļa formā. MDM izmantotās formas reālās pasaules lietojumprogrammās ir sarežģītākas un tām ir unikālas matemātiskas un fizikālas īpašības. Šī tehnoloģija, iespējams, ir revolucionārākais sasniegums optiskās šķiedras datu pārraidē kopš 20. gadsimta 80. gadiem. MDM tehnoloģija nodrošina jaunu stratēģiju, lai ieviestu vairāk kanālu un palielinātu saites jaudu, izmantojot viena viļņa garuma nesēju. Orbitālais leņķiskais moments (OAM) ir elektromagnētisko viļņu fizikāla īpašība, kurā izplatīšanās ceļu nosaka spirālveida fāzes viļņu fronte. Tā kā šo īpašību var izmantot, lai izveidotu vairākus atsevišķus kanālus, bezvadu orbitālā leņķiskā momenta multipleksēšana (OAMM) var efektīvi palielināt pārraides ātrumu augstu punktu pārraidēs (piemēram, bezvadu atvilces vai uz priekšu).