Teknik multiplexing optik dan perkawinannya dengan chip: sebuah tinjauan

Teknik multiplexing optik dan perkawinannya untuk on-chip dankomunikasi serat optik: sebuah ulasan

Teknik multiplexing optik merupakan topik penelitian yang mendesak, dan para akademisi di seluruh dunia tengah melakukan penelitian mendalam di bidang ini. Selama bertahun-tahun, banyak teknologi multiplexing seperti multiplexing pembagian panjang gelombang (WDM), multiplexing pembagian mode (MDM), multiplexing pembagian ruang (SDM), multiplexing polarisasi (PDM) dan multiplexing momentum sudut orbital (OAMM) telah diusulkan. Teknologi multiplexing pembagian panjang gelombang (WDM) memungkinkan dua atau lebih sinyal optik dengan panjang gelombang yang berbeda untuk ditransmisikan secara bersamaan melalui satu serat, memanfaatkan sepenuhnya karakteristik kehilangan rendah serat dalam rentang panjang gelombang yang besar. Teori ini pertama kali diusulkan oleh Delange pada tahun 1970, dan baru pada tahun 1977 penelitian dasar teknologi WDM dimulai, yang difokuskan pada penerapan jaringan komunikasi. Sejak saat itu, dengan pengembangan berkelanjutanserat optik, sumber cahaya, fotodetektordan bidang lainnya, eksplorasi masyarakat terhadap teknologi WDM juga semakin pesat. Keunggulan multiplexing polarisasi (PDM) adalah jumlah transmisi sinyal dapat dilipatgandakan, karena dua sinyal independen dapat didistribusikan pada posisi polarisasi ortogonal dari berkas cahaya yang sama, dan dua saluran polarisasi dipisahkan dan diidentifikasi secara independen di ujung penerima.

Karena permintaan untuk kecepatan data yang lebih tinggi terus meningkat, derajat kebebasan terakhir dari multiplexing, yaitu ruang, telah dipelajari secara intensif selama dekade terakhir. Di antara semuanya, multiplexing pembagian mode (MDM) terutama dihasilkan oleh N pemancar, yang diwujudkan oleh multiplexer mode spasial. Akhirnya, sinyal yang didukung oleh mode spasial ditransmisikan ke serat mode rendah. Selama perambatan sinyal, semua mode pada panjang gelombang yang sama diperlakukan sebagai unit superkanal multiplexing pembagian ruang (SDM), yaitu diperkuat, dilemahkan, dan ditambahkan secara bersamaan, tanpa dapat mencapai pemrosesan mode terpisah. Dalam MDM, kontur spasial yang berbeda (yaitu, bentuk yang berbeda) dari suatu pola ditetapkan ke saluran yang berbeda. Misalnya, saluran dikirim melalui sinar laser yang berbentuk seperti segitiga, persegi, atau lingkaran. Bentuk yang digunakan oleh MDM dalam aplikasi dunia nyata lebih kompleks dan memiliki karakteristik matematika dan fisik yang unik. Teknologi ini bisa dibilang merupakan terobosan paling revolusioner dalam transmisi data serat optik sejak tahun 1980-an. Teknologi MDM menyediakan strategi baru untuk menerapkan lebih banyak saluran dan meningkatkan kapasitas tautan menggunakan satu pembawa panjang gelombang. Momentum sudut orbital (OAM) adalah karakteristik fisik gelombang elektromagnetik yang lintasan perambatannya ditentukan oleh muka gelombang fase heliks. Karena fitur ini dapat digunakan untuk membuat beberapa saluran terpisah, multiplexing momentum sudut orbital nirkabel (OAMM) dapat secara efektif meningkatkan laju transmisi dalam transmisi high-to-point (seperti backhaul atau forward nirkabel).