Օպտիկական մուլտիպլեքսավորման տեխնիկան և դրանց ամուսնությունը չիպի վրա. վերանայում

Օպտիկական մուլտիպլեքսավորման տեխնիկան և դրանց ամուսնությունը on-chip-ի ևօպտիկամանրաթելային հաղորդակցություն: ակնարկ

Օպտիկական մուլտիպլեքսավորման տեխնիկան հրատապ հետազոտական ​​թեմա է, և ամբողջ աշխարհում գիտնականները խորը հետազոտություններ են անցկացնում այս ոլորտում: Տարիների ընթացքում առաջարկվել են բազմաթիվ մուլտիպլեքսային տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորումը (WDM), ռեժիմի բաժանման մուլտիպլեքսավորումը (MDM), տարածության բաժանման մուլտիպլեքսավորումը (SDM), բևեռացման մուլտիպլեքսավորումը (PDM) և ուղեծրային անկյունային իմպուլսի մուլտիպլեքսավորումը (OAMM): Ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման (WDM) տեխնոլոգիան թույլ է տալիս տարբեր ալիքի երկարության երկու կամ ավելի օպտիկական ազդանշաններ միաժամանակ փոխանցել մեկ մանրաթելի միջոցով՝ ամբողջությամբ օգտագործելով մանրաթելի ցածր կորստի բնութագրերը մեծ ալիքի երկարության միջակայքում: Տեսությունը առաջին անգամ առաջարկվել է Դելանժի ​​կողմից 1970 թվականին, և միայն 1977 թվականին սկսվեց WDM տեխնոլոգիայի հիմնարար հետազոտությունը, որը կենտրոնացած էր կապի ցանցերի կիրառման վրա։ Այդ ժամանակից ի վեր, շարունակական զարգացման հետօպտիկական մանրաթել, լույսի աղբյուր, ֆոտոդետեկտորև այլ ոլորտներում, մարդկանց կողմից WDM տեխնոլոգիայի ուսումնասիրությունը նույնպես արագացել է: Բևեռացման մուլտիպլեքսավորման (PDM) առավելությունն այն է, որ ազդանշանի հաղորդման քանակը կարող է բազմապատկվել, քանի որ երկու անկախ ազդանշանները կարող են բաշխվել լույսի նույն ճառագայթի ուղղանկյուն բևեռացման դիրքում, և բևեռացման երկու ալիքները բաժանված են և անկախ նույնականացվում ստացման ավարտը.

Քանի որ տվյալների ավելի բարձր տեմպերի պահանջարկը շարունակում է աճել, վերջին տասնամյակի ընթացքում ինտենսիվորեն ուսումնասիրվել է մուլտիպլեքսավորման ազատության վերջին աստիճանը՝ տարածությունը: Դրանց թվում ռեժիմի բաժանման մուլտիպլեքսավորումը (MDM) հիմնականում գեներացվում է N հաղորդիչներով, որն իրականացվում է տարածական ռեժիմի մուլտիպլեքսերի միջոցով։ Ի վերջո, տարածական ռեժիմով աջակցվող ազդանշանը փոխանցվում է ցածր ռեժիմի մանրաթելին: Ազդանշանի տարածման ընթացքում նույն ալիքի երկարության բոլոր ռեժիմները դիտարկվում են որպես Տիեզերական բաժանման մուլտիպլեքսավորման (SDM) գերալիքի միավոր, այսինքն՝ դրանք միաժամանակ ուժեղացվում են, թուլանում և ավելացվում են՝ առանց առանձին ռեժիմի մշակման հնարավորության: MDM-ում օրինաչափության տարբեր տարածական ուրվագծեր (այսինքն՝ տարբեր ձևեր) վերագրվում են տարբեր ալիքներին: Օրինակ, ալիքը ուղարկվում է լազերային ճառագայթով, որը նման է եռանկյունի, քառակուսի կամ շրջանագծի: Իրական աշխարհի կիրառություններում MDM-ի կողմից օգտագործվող ձևերն ավելի բարդ են և ունեն յուրահատուկ մաթեմատիկական և ֆիզիկական բնութագրեր: Այս տեխնոլոգիան, անկասկած, ամենահեղափոխական առաջընթացն է օպտիկամանրաթելային տվյալների փոխանցման ոլորտում 1980-ականներից ի վեր: MDM տեխնոլոգիան ապահովում է նոր ռազմավարություն՝ ավելի շատ ալիքներ իրականացնելու և կապի հզորությունը մեծացնելու՝ օգտագործելով մեկ ալիքի երկարության կրիչ: Ուղեծրային անկյունային իմպուլսը (OAM) էլեկտրամագնիսական ալիքների ֆիզիկական բնութագիրն է, որում տարածման ուղին որոշվում է պարուրաձև ֆազային ալիքի ճակատով։ Քանի որ այս հատկությունը կարող է օգտագործվել մի քանի առանձին ալիքներ ստեղծելու համար, անլար ուղեծրային անկյունային իմպուլսային մուլտիպլեքսավորումը (OAMM) կարող է արդյունավետորեն մեծացնել փոխանցման արագությունը բարձր-կետ փոխանցումներում (օրինակ՝ անլար հետքայլ կամ առաջ):