เทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบออปติคัลและการผสมผสานระหว่างการสื่อสารแบบออนชิปและไฟเบอร์ออปติก

ทีมวิจัยของศาสตราจารย์ Khonina จากสถาบันระบบประมวลผลภาพของสถาบันวิทยาศาสตร์รัสเซียได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง “เทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบออปติคัลและการผสมผสาน”ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ความก้าวหน้าสำหรับบนชิปและการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง:บทวิจารณ์ กลุ่มวิจัยของศาสตราจารย์ Khonina ได้พัฒนาองค์ประกอบออปติกแบบเลี้ยวเบนหลายชิ้นสำหรับการนำ MDM ไปใช้ในอวกาศว่างและใยแก้วนำแสงแต่แบนด์วิดท์ของเครือข่ายก็เหมือนกับ “ตู้เสื้อผ้าส่วนตัว” ไม่เคยใหญ่เกินไปและไม่เคยเพียงพอ กระแสข้อมูลได้สร้างความต้องการปริมาณการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ข้อความอีเมลสั้นๆ ถูกแทนที่ด้วยภาพเคลื่อนไหวที่ใช้แบนด์วิดท์ไป สำหรับเครือข่ายบรอดคาสต์ข้อมูล วิดีโอ และเสียง ซึ่งเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมามีแบนด์วิดท์มากมาย หน่วยงานด้านโทรคมนาคมกำลังมองหาแนวทางที่ไม่ธรรมดาในการตอบสนองความต้องการแบนด์วิดท์ที่ไม่มีที่สิ้นสุด จากประสบการณ์อันยาวนานในด้านการวิจัยนี้ ศาสตราจารย์ Khonina ได้สรุปความก้าวหน้าล่าสุดและสำคัญที่สุดในสาขามัลติเพล็กซ์ให้ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้ หัวข้อที่ครอบคลุมในการทบทวนนี้ ได้แก่ WDM, PDM, SDM, MDM, OAMM และเทคโนโลยีไฮบริดสามประเภท ได้แก่ WDM-PDM, WDM-MDM และ PDM-MDM ในจำนวนนี้ สามารถสร้างช่องสัญญาณ N×M ได้โดยใช้มัลติเพล็กเซอร์ไฮบริด WDM-MDM เท่านั้นผ่านความยาวคลื่น N และโหมดไกด์ M

สถาบันระบบประมวลผลภาพของ Russian Academy of Sciences (IPSI RAS ซึ่งปัจจุบันเป็นสาขาหนึ่งของ Federal Scientific Research Center ของ Russian Academy of Sciences "Crystallography and Photonics") ก่อตั้งขึ้นในปี 1988 บนพื้นฐานของกลุ่มวิจัยที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ Samara ทีมนี้นำโดย Victor Alexandrovich Soifer สมาชิกของ Russian Academy of Sciences หนึ่งในทิศทางการวิจัยของกลุ่มวิจัยคือการพัฒนาวิธีการเชิงตัวเลขและการศึกษาทดลองของลำแสงเลเซอร์หลายช่อง การศึกษาเหล่านี้เริ่มต้นในปี 1982 เมื่อองค์ประกอบออปติกที่เลี้ยวเบนหลายช่องแรก (DOE) ถูกสร้างขึ้นโดยร่วมมือกับทีมผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ นักวิชาการ Alexander Mikhailovich Prokhorov ในปีต่อๆ มา นักวิทยาศาสตร์ของ IPSI RAS ได้เสนอ จำลอง และศึกษาองค์ประกอบ DOE หลายประเภทบนคอมพิวเตอร์ จากนั้นจึงสร้างมันขึ้นมาในรูปแบบโฮโลแกรมเฟสซ้อนทับต่างๆ ที่มีรูปแบบเลเซอร์ตามขวางที่สอดคล้องกัน ตัวอย่าง ได้แก่ กระแสน้ำวนแบบออปติก โหมด Lacroerre-Gauss โหมด Hermi-Gauss โหมด Bessel ฟังก์ชัน Zernick (สำหรับการวิเคราะห์ความคลาดเคลื่อน) เป็นต้น DOE นี้สร้างขึ้นโดยใช้การพิมพ์หินแบบอิเล็กตรอน ใช้ในการวิเคราะห์ลำแสงโดยอาศัยการสลายตัวของโหมดออปติก ผลการวัดจะได้ในรูปแบบของค่าพีคของความสัมพันธ์ที่จุดบางจุด (ลำดับการเลี้ยวเบน) ในระนาบฟูเรียร์ของระบบออปติคอลต่อมา หลักการดังกล่าวถูกนำมาใช้ในการสร้างลำแสงที่ซับซ้อน รวมถึงการแยกลำแสงในเส้นใยแก้วนำแสง พื้นที่ว่าง และสื่อที่ปั่นป่วนโดยใช้ DOE และเชิงพื้นที่ตัวปรับแสง.