تقنيات الإرسال الضوئية وزواجهما على الرقاقة: مراجعة

تقنيات الإرسال الضوئي وزواجهما على الرقاقة والتواصل الألياف البصرية: مراجعة

تعتبر تقنيات الإرسال البصري موضوعًا بحثًا عاجلًا ، ويقوم العلماء في جميع أنحاء العالم بإجراء أبحاث متعمقة في هذا المجال. على مر السنين ، تم اقتراح العديد من تقنيات الإرسال المتعدد مثل تعدد الإرسال (WDM) ، وتعدد الإرسال في تقسيم الوضع (MDM) ، وتعدد الإرسال (SDM) ، والاستقطاب التعدد (PDM) ، والزخم الزاوي المداري (OAMM). تتيح تقنية تعدد الإرسال (WDM) الطول الموجي (WDM) إشارات بصرية أو أكثر من الأطوال الموجية المختلفة التي يتم نقلها في وقت واحد من خلال ألياف واحدة ، مما يستفيد بالكامل من خصائص الخسارة المنخفضة للألياف في نطاق كبير الطول الموجي. تم اقتراح النظرية لأول مرة من قبل DELANGE في عام 1970 ، ولم يتم حتى عام 1977 البحث الأساسي لتكنولوجيا WDM ، والتي ركزت على تطبيق شبكات الاتصالات. منذ ذلك الحين ، مع التطور المستمرالألياف البصرية, مصدر الضوء, الكاشف الضوئيوغيرها من المجالات ، تسارع استكشاف الناس لتكنولوجيا WDM أيضًا. تتمثل ميزة تعدد الإرسال في الاستقطاب (PDM) في أنه يمكن ضرب كمية انتقال الإشارة ، لأنه يمكن توزيع إشارتين مستقلتين في موضع الاستقطاب المتعامد لنفس شعاع الضوء ، ويتم فصل قناتين الاستقطاب وتحديدهما بشكل مستقل في الطرف المستلم.

مع استمرار نمو الطلب على ارتفاع معدلات البيانات ، تمت دراسة الدرجة الأخيرة من حرية التعدد ، الفضاء ، بشكل مكثف على مدار العقد الماضي. من بينها ، يتم توليد تعدد الإرسال (MDM) تقسيم الوضع (MDM) بشكل أساسي بواسطة أجهزة الإرسال N ، والتي يتحققها تعدد الإرسال المكاني. أخيرًا ، يتم نقل الإشارة المدعومة بالوضع المكاني إلى الألياف ذات الوضع المنخفض. أثناء انتشار الإشارة ، يتم التعامل مع جميع أوضاع الطول الموجي نفسه كوحدة من القناة الفائقة المتعددة تقسيم الفضاء (SDM) ، أي يتم تضخيمها وتخفيفها وإضافتها في وقت واحد ، دون القدرة على تحقيق معالجة وضع منفصلة. في MDM ، يتم تعيين ملامح مكانية مختلفة (أي أشكال مختلفة) للنمط إلى قنوات مختلفة. على سبيل المثال ، يتم إرسال قناة على شعاع ليزر يتشكل مثل مثلث أو مربع أو دائرة. الأشكال التي تستخدمها MDM في تطبيقات العالم الحقيقي أكثر تعقيدًا ولها خصائص رياضية وجسدية فريدة. يمكن القول إن هذه التكنولوجيا هي أكثر اختراق ثورية في نقل بيانات الألياف البصرية منذ الثمانينيات. توفر تقنية MDM استراتيجية جديدة لتنفيذ المزيد من القنوات وزيادة سعة الارتباط باستخدام حامل طول موجة واحدة. الزخم الزاوي المداري (OAM) هو خاصية مادية للموجات الكهرومغناطيسية التي يتم فيها تحديد مسار الانتشار بواسطة واجهة الطور الحلزوني. نظرًا لأن هذه الميزة يمكن استخدامها لإنشاء قنوات منفصلة متعددة ، فإن تعدد الزخم الزاوي المداري اللاسلكي يمكن أن يزيد بشكل فعال من معدل الإرسال في عمليات نقل عالية إلى نقطة (مثل الوصلات اللاسلكية أو الأمام).