Técnicas de multiplexación óptica y su unión en chip: una revisión

Técnicas de multiplexación óptica y su unión para on-chip ycomunicación por fibra óptica: una reseña

Las técnicas de multiplexación óptica son un tema de investigación urgente y académicos de todo el mundo están realizando investigaciones en profundidad en este campo. A lo largo de los años, se han propuesto muchas tecnologías de multiplexación, como la multiplexación por división de longitud de onda (WDM), la multiplexación por división de modo (MDM), la multiplexación por división espacial (SDM), la multiplexación por polarización (PDM) y la multiplexación por momento angular orbital (OAMM). La tecnología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) permite transmitir simultáneamente dos o más señales ópticas de diferentes longitudes de onda a través de una sola fibra, aprovechando al máximo las características de baja pérdida de la fibra en un amplio rango de longitudes de onda. La teoría fue propuesta por primera vez por Delange en 1970, y no fue hasta 1977 que comenzó la investigación básica de la tecnología WDM, que se centró en la aplicación de redes de comunicación. Desde entonces, con el continuo desarrollo defibra óptica, fuente de luz, fotodetectorY otros campos, la exploración popular de la tecnología WDM también se ha acelerado. La ventaja de la multiplexación de polarización (PDM) es que la cantidad de transmisión de señal se puede multiplicar, porque se pueden distribuir dos señales independientes en la posición de polarización ortogonal del mismo haz de luz, y los dos canales de polarización se separan e identifican de forma independiente en la extremo receptor.

A medida que continúa creciendo la demanda de velocidades de datos más altas, durante la última década se ha estudiado intensamente el último grado de libertad de la multiplexación, el espacio. Entre ellos, la multiplexación por división de modo (MDM) es generada principalmente por N transmisores, que se realiza mediante multiplexor de modo espacial. Finalmente, la señal soportada por el modo espacial se transmite a la fibra de modo bajo. Durante la propagación de la señal, todos los modos en la misma longitud de onda se tratan como una unidad del supercanal de multiplexación por división espacial (SDM), es decir, se amplifican, atenúan y añaden simultáneamente, sin poder lograr un procesamiento de modos por separado. En MDM, se asignan diferentes contornos espaciales (es decir, diferentes formas) de un patrón a diferentes canales. Por ejemplo, se envía un canal a través de un rayo láser que tiene forma de triángulo, cuadrado o círculo. Las formas utilizadas por MDM en aplicaciones del mundo real son más complejas y tienen características matemáticas y físicas únicas. Esta tecnología es posiblemente el avance más revolucionario en la transmisión de datos por fibra óptica desde la década de 1980. La tecnología MDM proporciona una nueva estrategia para implementar más canales y aumentar la capacidad del enlace utilizando una única portadora de longitud de onda. El momento angular orbital (OAM) es una característica física de las ondas electromagnéticas en las que la trayectoria de propagación está determinada por el frente de onda de fase helicoidal. Dado que esta característica se puede utilizar para establecer múltiples canales separados, la multiplexación de momento angular orbital inalámbrico (OAMM) puede aumentar efectivamente la velocidad de transmisión en transmisiones de alto a punto (como el backhaul inalámbrico o el forward).