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

Técnicas de multiplexación óptica y su combinación para chips y sistemascomunicación 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 exhaustivas en este campo. A lo largo de los años, se han propuesto numerosas 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, centrada en la aplicación de las redes de comunicación. Desde entonces, con el continuo desarrollo de...fibra óptica, fuente de luz, fotodetectorEn otros campos, la exploración de la tecnología WDM también se ha acelerado. La ventaja de la multiplexación por polarización (PDM) es que permite multiplicar la transmisión de señales, ya que dos señales independientes se distribuyen 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 el receptor.

A medida que crece la demanda de mayores velocidades de datos, el último grado de libertad de la multiplexación, el espacio, se ha estudiado intensamente durante la última década. Entre ellos, la multiplexación por división de modos (MDM), generada principalmente por N transmisores, se implementa mediante un multiplexor de modo espacial. Finalmente, la señal soportada por el modo espacial se transmite a la fibra óptica 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 que sea posible un procesamiento de modo independiente. En MDM, los diferentes contornos espaciales (es decir, las diferentes formas) de un patrón se asignan a diferentes canales. Por ejemplo, un canal se envía a través de un haz láser con forma de triángulo, cuadrado o círculo. Las formas utilizadas por MDM en aplicaciones reales son más complejas y presentan 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 ofrece una nueva estrategia para implementar más canales y aumentar la capacidad de enlace utilizando una sola portadora de longitud de onda. El momento angular orbital (OAM) es una característica física de las ondas electromagnéticas cuya trayectoria de propagación está determinada por el frente de onda de fase helicoidal. Dado que esta característica permite establecer múltiples canales independientes, la multiplexación inalámbrica por momento angular orbital (OAMM) puede aumentar eficazmente la velocidad de transmisión en transmisiones de alto a punto (como la transmisión inalámbrica de retorno o retransmisión).