Teknik pemultipleksan optik dan perkahwinan mereka untuk cip: ulasan

Teknik pemultipleksan optik dan perkahwinan mereka untuk cip dankomunikasi gentian optik: ulasan

Teknik pemultipleksan optik ialah topik penyelidikan yang mendesak, dan para sarjana di seluruh dunia sedang menjalankan penyelidikan mendalam dalam bidang ini. Selama bertahun-tahun, banyak teknologi pemultipleks seperti pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM), pemultipleksan pembahagian mod (MDM), pemultipleksan pembahagian angkasa (SDM), pemultipleksan polarisasi (PDM) dan pemultipleksan momentum sudut orbit (OAMM) telah dicadangkan. Teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM) membolehkan dua atau lebih isyarat optik dengan panjang gelombang berbeza dihantar serentak melalui gentian tunggal, menggunakan sepenuhnya ciri kehilangan rendah gentian dalam julat panjang gelombang yang besar. Teori ini pertama kali dicadangkan oleh Delange pada tahun 1970, dan hanya pada tahun 1977 barulah penyelidikan asas teknologi WDM bermula, yang memberi tumpuan kepada aplikasi rangkaian komunikasi. Sejak itu, dengan pembangunan berterusangentian optik, sumber cahaya, pengesan fotodan bidang lain, penerokaan orang ramai terhadap teknologi WDM juga telah dipercepatkan. Kelebihan pemultipleksan polarisasi (PDM) ialah jumlah penghantaran isyarat boleh didarabkan, kerana dua isyarat bebas boleh diedarkan pada kedudukan polarisasi ortogon bagi pancaran cahaya yang sama, dan dua saluran polarisasi dipisahkan dan dikenal pasti secara bebas pada menerima akhir.

Memandangkan permintaan untuk kadar data yang lebih tinggi terus berkembang, tahap terakhir kebebasan pemultipleksan, ruang, telah dikaji secara intensif sepanjang dekad yang lalu. Antaranya, pemultipleks pembahagian mod (MDM) terutamanya dijana oleh pemancar N, yang direalisasikan oleh pemultipleks mod spatial. Akhir sekali, isyarat yang disokong oleh mod spatial dihantar ke gentian mod rendah. Semasa perambatan isyarat, semua mod pada panjang gelombang yang sama dianggap sebagai satu unit saluran super pemultipleksan Bahagian Angkasa (SDM), iaitu ia dikuatkan, dilemahkan dan ditambah secara serentak, tanpa dapat mencapai pemprosesan mod berasingan. Dalam MDM, kontur spatial yang berbeza (iaitu, bentuk yang berbeza) bagi sesuatu corak diberikan kepada saluran yang berbeza. Sebagai contoh, saluran dihantar melalui pancaran laser yang berbentuk seperti segi tiga, segi empat sama atau bulatan. Bentuk yang digunakan oleh MDM dalam aplikasi dunia nyata adalah lebih kompleks dan mempunyai ciri-ciri matematik dan fizikal yang unik. Teknologi ini boleh dikatakan penemuan paling revolusioner dalam penghantaran data gentian optik sejak 1980-an. Teknologi MDM menyediakan strategi baharu untuk melaksanakan lebih banyak saluran dan meningkatkan kapasiti pautan menggunakan pembawa panjang gelombang tunggal. Momentum sudut orbit (OAM) ialah ciri fizikal gelombang elektromagnet di mana laluan perambatan ditentukan oleh muka gelombang fasa heliks. Memandangkan ciri ini boleh digunakan untuk mewujudkan berbilang saluran berasingan, pemultipleksan momentum sudut orbital wayarles (OAMM) secara berkesan boleh meningkatkan kadar penghantaran dalam penghantaran tinggi ke titik (seperti jarak jauh wayarles atau ke hadapan).