Optik multiplekslash usullari va ularning chipdagi nikohlari: ko'rib chiqish

On-chip uchun optik multiplekslash texnikasi va ularning nikohi vaoptik tolali aloqa: ko'rib chiqish

Optik multiplekslash usullari dolzarb tadqiqot mavzusi bo'lib, butun dunyo olimlari bu sohada chuqur izlanishlar olib bormoqda. Yillar davomida to'lqin uzunligini bo'linish multipleksatsiyasi (WDM), rejimga bo'linish multipleksatsiyasi (MDM), kosmik bo'linish multipleksatsiyasi (SDM), polarizatsiya multipleksatsiyasi (PDM) va orbital burchak momentum multipleksatsiyasi (OAMM) kabi ko'plab multipleks texnologiyalar taklif qilindi. To'lqin uzunligini bo'linadigan multiplekslash (WDM) texnologiyasi turli to'lqin uzunlikdagi ikki yoki undan ortiq optik signallarni bir vaqtning o'zida bitta tola orqali uzatish imkonini beradi, bu esa tolaning katta to'lqin uzunligi diapazonida past yo'qotish xususiyatlaridan to'liq foydalanish imkonini beradi. Nazariya birinchi marta 1970 yilda Delanj tomonidan taklif qilingan va faqat 1977 yilda WDM texnologiyasining asosiy tadqiqotlari boshlandi, bu esa aloqa tarmoqlarini qo'llashga qaratilgan. O'shandan beri, uzluksiz rivojlanishi bilanoptik tola, yorug'lik manbai, fotodetektorva boshqa sohalarda odamlarning WDM texnologiyasini o'rganishi ham tezlashdi. Polarizatsiya multipleksatsiyasining (PDM) afzalligi shundaki, signal uzatish miqdori ko'paytirilishi mumkin, chunki ikkita mustaqil signal bir xil yorug'lik nurining ortogonal polarizatsiya holatida taqsimlanishi mumkin va ikkita polarizatsiya kanali ajratiladi va mustaqil ravishda aniqlanadi. qabul qilish oxiri.

Yuqori ma'lumotlar tezligiga bo'lgan talab o'sishda davom etar ekan, so'nggi o'n yil ichida multiplekslash erkinligining so'nggi darajasi - makon intensiv o'rganildi. Ular orasida rejimga bo'linish multipleksorlari (MDM) asosan N transmitterlar tomonidan ishlab chiqariladi, bu fazoviy rejimli multipleksor tomonidan amalga oshiriladi. Nihoyat, fazoviy rejim tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan signal past rejimli tolaga uzatiladi. Signalning tarqalishi jarayonida bir xil to'lqin uzunligidagi barcha rejimlar Space Division multiplexing (SDM) super kanalining birligi sifatida ko'rib chiqiladi, ya'ni ular alohida rejimda ishlov berishga erisha olmasdan, bir vaqtning o'zida kuchaytiriladi, zaiflashadi va qo'shiladi. MDMda naqshning turli xil fazoviy konturlari (ya'ni turli shakllari) turli kanallarga beriladi. Misol uchun, kanal uchburchak, kvadrat yoki doira shaklida bo'lgan lazer nurlari orqali yuboriladi. MDM tomonidan real dunyo ilovalarida qo'llaniladigan shakllar murakkabroq va noyob matematik va fizik xususiyatlarga ega. Ushbu texnologiya 1980-yillardan beri optik tolali ma'lumotlarni uzatishdagi eng inqilobiy yutuqdir. MDM texnologiyasi bitta to'lqin uzunligi tashuvchisi yordamida ko'proq kanallarni amalga oshirish va ulanish imkoniyatlarini oshirish uchun yangi strategiyani taqdim etadi. Orbital burchak momentum (OAM) - elektromagnit to'lqinlarning fizik xarakteristikasi bo'lib, unda tarqalish yo'li spiral faza to'lqin jabhasi bilan belgilanadi. Ushbu xususiyat bir nechta alohida kanallarni o'rnatish uchun ishlatilishi mumkinligi sababli, simsiz orbital burchak momentum multipleksatsiyasi (OAMM) yuqori nuqtaga uzatishda (masalan, simsiz orqaga yoki oldinga) uzatish tezligini samarali oshirishi mumkin.