Mga pamamaraan ng optical multiplexing at ang kanilang pagsasama para sa on-chip: isang pagsusuri

Mga pamamaraan ng optical multiplexing at ang kanilang pagsasama para sa on-chip atkomunikasyon sa hibla ng optika: isang pagsusuri

Ang mga pamamaraan ng optical multiplexing ay isang agarang paksa ng pananaliksik, at ang mga iskolar sa buong mundo ay nagsasagawa ng malalimang pananaliksik sa larangang ito. Sa paglipas ng mga taon, maraming teknolohiya ng multiplex tulad ng wavelength division multiplexing (WDM), mode division multiplexing (MDM), space division multiplexing (SDM), polarization multiplexing (PDM) at orbital angular momentum multiplexing (OAMM) ang iminungkahi. Ang teknolohiya ng wavelength division multiplexing (WDM) ay nagbibigay-daan sa dalawa o higit pang optical signal na may iba't ibang wavelength na maipadala nang sabay-sabay sa pamamagitan ng isang fiber, na lubos na ginagamit ang mga katangian ng mababang pagkawala ng fiber sa isang malaking saklaw ng wavelength. Ang teorya ay unang iminungkahi ni Delange noong 1970, at noong 1977 lamang nagsimula ang pangunahing pananaliksik sa teknolohiya ng WDM, na nakatuon sa aplikasyon ng mga network ng komunikasyon. Simula noon, sa patuloy na pag-unlad nghibla ng optika, pinagmumulan ng liwanag, photodetectorat iba pang larangan, bumilis din ang paggalugad ng mga tao sa teknolohiya ng WDM. Ang bentahe ng polarization multiplexing (PDM) ay maaaring maparami ang dami ng signal transmission, dahil ang dalawang magkahiwalay na signal ay maaaring ipamahagi sa orthogonal polarization position ng parehong sinag ng liwanag, at ang dalawang polarization channel ay pinaghihiwalay at nakikilala nang nakapag-iisa sa receiving end.

Habang patuloy na lumalaki ang pangangailangan para sa mas mataas na data rates, ang huling antas ng kalayaan ng multiplexing, ang espasyo, ay masinsinang pinag-aralan sa nakalipas na dekada. Kabilang sa mga ito, ang mode division multiplexing (MDM) ay pangunahing nalilikha ng N transmitter, na naisasagawa ng spatial mode multiplexer. Panghuli, ang signal na sinusuportahan ng spatial mode ay ipinapadala sa low-mode fiber. Sa panahon ng pagpapalaganap ng signal, lahat ng mode sa parehong wavelength ay itinuturing na isang yunit ng Space Division multiplexing (SDM) super channel, ibig sabihin, ang mga ito ay pinapalakas, pinapahina, at idinaragdag nang sabay-sabay, nang hindi nakakamit ang hiwalay na mode processing. Sa MDM, ang iba't ibang spatial contours (ibig sabihin, iba't ibang hugis) ng isang pattern ay itinatalaga sa iba't ibang channel. Halimbawa, ang isang channel ay ipinapadala sa pamamagitan ng isang laser beam na hugis tatsulok, parisukat, o bilog. Ang mga hugis na ginagamit ng MDM sa mga aplikasyon sa totoong mundo ay mas kumplikado at may natatanging matematikal at pisikal na katangian. Ang teknolohiyang ito ay maaaring ang pinaka-rebolusyonaryong tagumpay sa fiber optic data transmission mula noong 1980s. Ang teknolohiyang MDM ay nagbibigay ng isang bagong diskarte upang ipatupad ang mas maraming channel at dagdagan ang kapasidad ng link gamit ang isang solong wavelength carrier. Ang orbital angular momentum (OAM) ay isang pisikal na katangian ng mga electromagnetic wave kung saan ang path ng paglaganap ay natutukoy ng helical phase wavefront. Dahil ang tampok na ito ay maaaring gamitin upang magtatag ng maraming magkakahiwalay na channel, ang wireless orbital angular momentum multiplexing (OAMM) ay maaaring epektibong mapataas ang transmission rate sa mga high-to-point transmission (tulad ng wireless backhaul o forward).