ოპტიკური მულტიპლექსირების ტექნიკა და მათი შერწყმა ჩიპზე: მიმოხილვა

ოპტიკური მულტიპლექსირების ტექნიკა და მათი შერწყმა ჩიპზე დამონტაჟებული დაოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომუნიკაცია: მიმოხილვა

ოპტიკური მულტიპლექსირების ტექნიკა აქტუალური კვლევის თემაა და მთელი მსოფლიოს მეცნიერები ამ სფეროში სიღრმისეულ კვლევას ატარებენ. წლების განმავლობაში შემოთავაზებული იქნა მრავალი მულტიპლექსური ტექნოლოგია, როგორიცაა ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირება (WDM), მოდური გაყოფის მულტიპლექსირება (MDM), სივრცითი გაყოფის მულტიპლექსირება (SDM), პოლარიზაციის მულტიპლექსირება (PDM) და ორბიტალური კუთხური იმპულსის მულტიპლექსირება (OAMM). ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირების (WDM) ტექნოლოგია საშუალებას იძლევა, ერთდროულად გადაიცეს ორი ან მეტი სხვადასხვა ტალღის სიგრძის ოპტიკური სიგნალი ერთი ბოჭკოს მეშვეობით, რაც სრულად იყენებს ბოჭკოს დაბალი დანაკარგების მახასიათებლებს ფართო ტალღის სიგრძის დიაპაზონში. თეორია პირველად დელანჟმა 1970 წელს წამოაყენა და მხოლოდ 1977 წელს დაიწყო WDM ტექნოლოგიის ფუნდამენტური კვლევა, რომელიც ფოკუსირებული იყო საკომუნიკაციო ქსელების გამოყენებაზე. მას შემდეგ, უწყვეტი განვითარებით...ოპტიკური ბოჭკო, სინათლის წყარო, ფოტოდეტექტორიდა სხვა სფეროებში, WDM ტექნოლოგიის შესწავლა ასევე დაჩქარდა. პოლარიზაციის მულტიპლექსირების (PDM) უპირატესობა ის არის, რომ სიგნალის გადაცემის რაოდენობა შეიძლება გამრავლდეს, რადგან ორი დამოუკიდებელი სიგნალი შეიძლება განაწილდეს ერთი და იგივე სინათლის სხივის ორთოგონალურ პოლარიზაციის პოზიციაზე და ორი პოლარიზაციის არხი გამოყოფილია და დამოუკიდებლად იდენტიფიცირდება მიმღებ ბოლოში.

რადგან მონაცემთა გადაცემის უფრო მაღალი სიჩქარის მოთხოვნა აგრძელებს ზრდას, მულტიპლექსირების თავისუფლების ბოლო ხარისხი, სივრცე, ინტენსიურად იქნა შესწავლილი ბოლო ათწლეულის განმავლობაში. მათ შორის, რეჟიმის გაყოფის მულტიპლექსირება (MDM) ძირითადად გენერირდება N გადამცემებით, რაც ხორციელდება სივრცითი რეჟიმის მულტიპლექსორის მიერ. და ბოლოს, სივრცითი რეჟიმით მხარდაჭერილი სიგნალი გადაეცემა დაბალი რეჟიმის ბოჭკოს. სიგნალის გავრცელების დროს, ერთი და იგივე ტალღის სიგრძეზე ყველა რეჟიმი განიხილება, როგორც სივრცითი გაყოფის მულტიპლექსირების (SDM) სუპერარხის ერთეული, ანუ ისინი ერთდროულად ძლიერდება, სუსტდება და ემატება, ცალკეული რეჟიმის დამუშავების მიღწევის გარეშე. MDM-ში, ნიმუშის სხვადასხვა სივრცითი კონტურები (ანუ სხვადასხვა ფორმები) ენიჭება სხვადასხვა არხებს. მაგალითად, არხი იგზავნება ლაზერული სხივით, რომელიც ფორმისაა სამკუთხედის, კვადრატის ან წრის. MDM-ის მიერ რეალურ სამყაროში გამოყენებული ფორმები უფრო რთულია და აქვთ უნიკალური მათემატიკური და ფიზიკური მახასიათებლები. ეს ტექნოლოგია, სავარაუდოდ, ყველაზე რევოლუციური გარღვევაა ბოჭკოვანი ოპტიკური მონაცემთა გადაცემაში 1980-იანი წლებიდან მოყოლებული. MDM ტექნოლოგია გვთავაზობს ახალ სტრატეგიას მეტი არხის დანერგვისა და კავშირის ტევადობის გაზრდისთვის ერთი ტალღის სიგრძის მატარებლის გამოყენებით. ორბიტალური კუთხური იმპულსი (OAM) არის ელექტრომაგნიტური ტალღების ფიზიკური მახასიათებელი, რომელშიც გავრცელების გზა განისაზღვრება სპირალური ფაზის ტალღის ფრონტით. რადგან ეს მახასიათებელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მრავალი ცალკეული არხის დასამყარებლად, უკაბელო ორბიტალური კუთხური იმპულსის მულტიპლექსირებას (OAMM) შეუძლია ეფექტურად გაზარდოს გადაცემის სიჩქარე მაღალიდან წერტილამდე გადაცემებში (მაგალითად, უკაბელო უკუკავშირი ან პირდაპირი გადაცემა).