Kỹ thuật ghép kênh quang học và cuộc hôn nhân của họ cho On-chip: Đánh giá

Kỹ thuật ghép kênh quang học và cuộc hôn nhân của họ cho chip vàTruyền thông sợi quang: Một đánh giá

Kỹ thuật ghép kênh quang học là một chủ đề nghiên cứu khẩn cấp và các học giả trên toàn thế giới đang tiến hành nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực này. Trong những năm qua, nhiều công nghệ đa kênh như ghép kênh phân chia bước sóng (WDM), ghép kênh phân chia chế độ (MDM), ghép kênh phân chia không gian (SDM), ghép kênh phân cực (PDM) và ghép động động lượng góc quỹ đạo (OAMM) đã được đề xuất. Công nghệ ghép kênh phân chia bước sóng (WDM) cho phép hai hoặc nhiều tín hiệu quang của các bước sóng khác nhau được truyền đồng thời qua một sợi, sử dụng đầy đủ các đặc tính tổn thất thấp của sợi trong phạm vi bước sóng lớn. Lý thuyết này lần đầu tiên được Delange đề xuất vào năm 1970, và mãi đến năm 1977, nghiên cứu cơ bản của công nghệ WDM mới bắt đầu, tập trung vào việc áp dụng các mạng truyền thông. Kể từ đó, với sự phát triển liên tục củaSợi quang, Nguồn sáng, PhotodetectorVà các lĩnh vực khác, việc khám phá công nghệ WDM của mọi người cũng đã tăng tốc. Ưu điểm của ghép kênh phân cực (PDM) là lượng truyền tín hiệu có thể được nhân lên, bởi vì hai tín hiệu độc lập có thể được phân phối ở vị trí phân cực trực giao của cùng một chùm ánh sáng và hai kênh phân cực được phân tách và xác định độc lập ở đầu nhận.

Khi nhu cầu về tốc độ dữ liệu cao hơn tiếp tục tăng lên, mức độ tự do của ghép kênh, không gian, đã được nghiên cứu mạnh mẽ trong thập kỷ qua. Trong số đó, bộ ghép kênh phân chia chế độ (MDM) chủ yếu được tạo ra bởi các máy phát N, được thực hiện bằng bộ ghép kênh Chế độ không gian. Cuối cùng, tín hiệu được hỗ trợ bởi chế độ không gian được truyền đến sợi chế độ thấp. Trong quá trình truyền tín hiệu, tất cả các chế độ trên cùng một bước sóng được coi là một đơn vị của kênh siêu kênh phân chia không gian (SDM), tức là chúng được khuếch đại, suy giảm và thêm đồng thời, mà không thể đạt được xử lý chế độ riêng biệt. Trong MDM, các đường viền không gian khác nhau (nghĩa là các hình dạng khác nhau) của một mẫu được gán cho các kênh khác nhau. Ví dụ, một kênh được gửi qua một chùm tia laser có hình dạng giống như một hình tam giác, hình vuông hoặc vòng tròn. Các hình dạng được MDM sử dụng trong các ứng dụng trong thế giới thực phức tạp hơn và có các đặc điểm toán học và vật lý độc đáo. Công nghệ này được cho là bước đột phá mang tính cách mạng nhất trong truyền dữ liệu sợi quang kể từ những năm 1980. Công nghệ MDM cung cấp một chiến lược mới để thực hiện nhiều kênh hơn và tăng công suất liên kết bằng cách sử dụng một nhà cung cấp bước sóng duy nhất. Động lượng góc quỹ đạo (OAM) là một đặc tính vật lý của sóng điện từ trong đó đường truyền được xác định bởi mặt sóng pha xoắn ốc. Vì tính năng này có thể được sử dụng để thiết lập nhiều kênh riêng biệt, nên sự ghép kênh động lượng góc không dây (OAMM) có thể tăng tốc độ truyền một cách hiệu quả trong các lần truyền điểm cao đến điểm (như backhaul không dây hoặc phía trước).