Técnicas de multiplexação óptica e seu casamento com o on-chip: uma revisão

Técnicas de multiplexação óptica e seu casamento para on-chip ecomunicação de fibra óptica: uma revisão

As técnicas de multiplexação óptica são um tema de pesquisa urgente, e estudiosos de todo o mundo estão conduzindo pesquisas aprofundadas neste campo. Ao longo dos anos, muitas tecnologias multiplex, como multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM), multiplexação por divisão de modo (MDM), multiplexação por divisão espacial (SDM), multiplexação de polarização (PDM) e multiplexação de momento angular orbital (OAMM) foram propostas. A tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) permite que dois ou mais sinais ópticos de comprimentos de onda diferentes sejam transmitidos simultaneamente através de uma única fibra, aproveitando ao máximo as características de baixa perda da fibra em uma ampla faixa de comprimento de onda. A teoria foi proposta pela primeira vez por Delange em 1970, e somente em 1977 começou a pesquisa básica da tecnologia WDM, que se concentrou na aplicação de redes de comunicação. Desde então, com o desenvolvimento contínuo defibra óptica, fonte de luz, fotodetectore outros campos, a exploração da tecnologia WDM pelas pessoas também se acelerou. A vantagem da multiplexação de polarização (PDM) é que a quantidade de transmissão do sinal pode ser multiplicada, porque dois sinais independentes podem ser distribuídos na posição de polarização ortogonal do mesmo feixe de luz, e os dois canais de polarização são separados e identificados independentemente no final de recebimento.

À medida que a procura por taxas de dados mais elevadas continua a crescer, o último grau de liberdade da multiplexação, o espaço, tem sido intensamente estudado ao longo da última década. Entre eles, a multiplexação por divisão de modo (MDM) é gerada principalmente por N transmissores, que é realizada pelo multiplexador de modo espacial. Finalmente, o sinal suportado pelo modo espacial é transmitido para a fibra de modo baixo. Durante a propagação do sinal, todos os modos no mesmo comprimento de onda são tratados como uma unidade do supercanal de multiplexação por divisão espacial (SDM), ou seja, são amplificados, atenuados e adicionados simultaneamente, sem serem capazes de obter processamento de modo separado. No MDM, diferentes contornos espaciais (ou seja, diferentes formatos) de um padrão são atribuídos a diferentes canais. Por exemplo, um canal é enviado através de um feixe de laser com formato de triângulo, quadrado ou círculo. As formas utilizadas pelo MDM em aplicações do mundo real são mais complexas e possuem características matemáticas e físicas únicas. Esta tecnologia é sem dúvida o avanço mais revolucionário na transmissão de dados por fibra óptica desde a década de 1980. A tecnologia MDM fornece uma nova estratégia para implementar mais canais e aumentar a capacidade do link usando uma única portadora de comprimento de onda. O momento angular orbital (OAM) é uma característica física das ondas eletromagnéticas nas quais o caminho de propagação é determinado pela frente de onda da fase helicoidal. Como esse recurso pode ser usado para estabelecer vários canais separados, a multiplexação de momento angular orbital sem fio (OAMM) pode aumentar efetivamente a taxa de transmissão em transmissões de alto a ponto (como backhaul ou encaminhamento sem fio).