เทคนิคการทำมัลติเพล็กซ์แบบออพติคอลและการแต่งงานของพวกเขาสำหรับบนชิป: บทวิจารณ์

เทคนิคมัลติเพล็กซ์ออปติคัลและการแต่งงานของพวกเขาสำหรับ on-chip และการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง: รีวิว

เทคนิคการทำแบบมัลติเพล็กซ์แบบออพติคอลเป็นหัวข้อการวิจัยเร่งด่วนและนักวิชาการทั่วโลกกำลังทำการวิจัยเชิงลึกในสาขานี้ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีเทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์จำนวนมากเช่นการแบ่งความยาวคลื่นมัลติเพล็กซ์ (WDM), การแบ่งโหมดมัลติเพล็กซ์ (MDM), การแบ่งพื้นที่มัลติเพล็กซ์ (SDM), โพลาไรเซชันมัลติเพล็กซ์ (PDM) และโมเมนตัมเชิงมุม เทคโนโลยีการแบ่งความยาวคลื่นมัลติเพล็กซิ่ง (WDM) ช่วยให้สัญญาณออปติคัลสองสัญญาณหรือมากกว่าของความยาวคลื่นที่แตกต่างกันสามารถส่งไปพร้อมกันผ่านเส้นใยเดี่ยวทำให้การใช้งานอย่างเต็มที่ของลักษณะการสูญเสียต่ำของเส้นใยในช่วงความยาวคลื่นขนาดใหญ่ ทฤษฎีดังกล่าวได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Delange ในปี 1970 และไม่ถึงปี 1977 การวิจัยขั้นพื้นฐานของเทคโนโลยี WDM เริ่มขึ้นซึ่งมุ่งเน้นไปที่การประยุกต์ใช้เครือข่ายการสื่อสาร ตั้งแต่นั้นมาด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของใยแก้วนำแสง, แหล่งกำเนิดแสง, เครื่องตรวจจับแสงและสาขาอื่น ๆ การสำรวจเทคโนโลยี WDM ของผู้คนก็เร่งความเร็วเช่นกัน ข้อได้เปรียบของโพลาไรเซชันมัลติเพล็กซ์ (PDM) คือปริมาณของการส่งสัญญาณสามารถคูณได้เนื่องจากสัญญาณอิสระสองสัญญาณสามารถกระจายที่ตำแหน่งโพลาไรเซชันแบบ orthogonal ของลำแสงเดียวกันและช่องโพลาไรเซชันทั้งสองถูกแยกออกและระบุอย่างอิสระเมื่อสิ้นสุดการรับ

เนื่องจากความต้องการอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องระดับสุดท้ายของเสรีภาพในการมัลติเพล็กซ์พื้นที่ได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ในหมู่พวกเขาการแบ่งโหมดมัลติเพล็กซิ่ง (MDM) ส่วนใหญ่สร้างโดยเครื่องส่งสัญญาณ N ซึ่งเกิดขึ้นได้โดย Multiplexer โหมดเชิงพื้นที่ ในที่สุดสัญญาณที่รองรับโดยโหมดเชิงพื้นที่จะถูกส่งไปยังเส้นใยโหมดต่ำ ในระหว่างการแพร่กระจายของสัญญาณโหมดทั้งหมดที่มีความยาวคลื่นเดียวกันจะได้รับการปฏิบัติเป็นหน่วยของช่องว่างหลายช่องว่าง (SDM) ช่องสัญญาณเช่นพวกเขาจะถูกขยายลดทอนและเพิ่มพร้อมกันโดยไม่สามารถประมวลผลโหมดแยกต่างหากได้ ใน MDM รูปทรงเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกัน (นั่นคือรูปร่างที่แตกต่างกัน) ของรูปแบบถูกกำหนดให้กับช่องทางที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นช่องจะถูกส่งผ่านลำแสงเลเซอร์ที่มีรูปร่างเหมือนรูปสามเหลี่ยมสี่เหลี่ยมหรือวงกลม รูปร่างที่ใช้โดย MDM ในแอพพลิเคชั่นในโลกแห่งความเป็นจริงมีความซับซ้อนมากขึ้นและมีลักษณะทางคณิตศาสตร์และกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ เทคโนโลยีนี้เป็นความก้าวหน้าที่ปฏิวัติวงการมากที่สุดในการส่งข้อมูลไฟเบอร์ออปติกตั้งแต่ปี 1980 เทคโนโลยี MDM ให้กลยุทธ์ใหม่ในการใช้ช่องทางมากขึ้นและเพิ่มความสามารถในการเชื่อมโยงโดยใช้ผู้ให้บริการความยาวคลื่นเดียว โมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจร (OAM) เป็นลักษณะทางกายภาพของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเส้นทางการแพร่กระจายถูกกำหนดโดยคลื่นเฟสของเกลียว เนื่องจากคุณลักษณะนี้สามารถใช้ในการสร้างช่องทางแยกต่างหากหลายช่องทาง orbital orbital โมเมนตัม Multiplexing (OAMM) สามารถเพิ่มอัตราการส่งในการส่งสัญญาณสูงถึงจุดได้อย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น backhaul ไร้สายหรือไปข้างหน้า)