ऑन-चिप के लिए ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग तकनीकें और उनका संयोजन: एक समीक्षा

ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग तकनीकें और ऑन-चिप के लिए उनका संयोजनऑप्टिकल फाइबर संचार: एक समीक्षा

ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक एक महत्वपूर्ण शोध विषय है, और दुनिया भर के विद्वान इस क्षेत्र में गहन शोध कर रहे हैं। पिछले कुछ वर्षों में, वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM), मोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (MDM), स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (SDM), पोलराइजेशन मल्टीप्लेक्सिंग (PDM) और ऑर्बिटल एंगुलर मोमेंटम मल्टीप्लेक्सिंग (OAMM) जैसी कई मल्टीप्लेक्सिंग तकनीकों का प्रस्ताव दिया गया है। वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) तकनीक दो या दो से अधिक अलग-अलग तरंग दैर्ध्य वाले ऑप्टिकल संकेतों को एक ही फाइबर के माध्यम से एक साथ प्रसारित करने में सक्षम बनाती है, जिससे फाइबर की कम हानि वाली विशेषताओं का व्यापक तरंग दैर्ध्य सीमा में पूर्ण उपयोग होता है। इस सिद्धांत का प्रस्ताव सबसे पहले डेलेंज ने 1970 में दिया था, और 1977 तक WDM तकनीक का बुनियादी शोध शुरू नहीं हुआ था, जो संचार नेटवर्क के अनुप्रयोग पर केंद्रित था। तब से, निरंतर विकास के साथ,प्रकाशित तंतु, प्रकाश स्रोत, फोटोडिटेक्टरअन्य क्षेत्रों के साथ-साथ, डब्ल्यूडीएम तकनीक की खोज में भी लोगों की रुचि बढ़ी है। पोलराइजेशन मल्टीप्लेक्सिंग (पीडीएम) का लाभ यह है कि सिग्नल ट्रांसमिशन की मात्रा को कई गुना बढ़ाया जा सकता है, क्योंकि दो स्वतंत्र सिग्नलों को प्रकाश की एक ही किरण के लंबवत ध्रुवीकरण स्थिति पर वितरित किया जा सकता है, और प्राप्तकर्ता छोर पर दोनों ध्रुवीकरण चैनलों को अलग-अलग पहचाना जा सकता है।

उच्च डेटा दरों की बढ़ती मांग के साथ, मल्टीप्लेक्सिंग की अंतिम स्वतंत्रता, यानी स्थान, का पिछले दशक में गहन अध्ययन किया गया है। इनमें से, मोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एमडीएम) मुख्य रूप से एन ट्रांसमीटरों द्वारा उत्पन्न होता है, जिसे स्थानिक मोड मल्टीप्लेक्सर द्वारा साकार किया जाता है। अंत में, स्थानिक मोड द्वारा समर्थित सिग्नल को लो-मोड फाइबर में प्रेषित किया जाता है। सिग्नल के संचरण के दौरान, एक ही तरंगदैर्ध्य पर सभी मोड को स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एसडीएम) सुपर चैनल की एक इकाई के रूप में माना जाता है, यानी उन्हें अलग-अलग मोड प्रोसेसिंग किए बिना एक साथ प्रवर्धित, क्षीणित और जोड़ा जाता है। एमडीएम में, एक पैटर्न के विभिन्न स्थानिक आकृति (अर्थात, विभिन्न आकार) को अलग-अलग चैनलों को सौंपा जाता है। उदाहरण के लिए, एक चैनल को त्रिभुज, वर्ग या वृत्त के आकार की लेजर किरण पर भेजा जाता है। वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में एमडीएम द्वारा उपयोग किए जाने वाले आकार अधिक जटिल होते हैं और उनमें अद्वितीय गणितीय और भौतिक विशेषताएं होती हैं। यह तकनीक निस्संदेह 1980 के दशक के बाद से फाइबर ऑप्टिक डेटा संचरण में सबसे क्रांतिकारी सफलता है। एमडीएम तकनीक एक ही तरंगदैर्ध्य वाहक का उपयोग करके अधिक चैनल स्थापित करने और लिंक क्षमता बढ़ाने की एक नई रणनीति प्रदान करती है। कक्षीय कोणीय संवेग (ओएएम) विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक भौतिक गुण है जिसमें प्रसार पथ सर्पिल चरण तरंगफ्रंट द्वारा निर्धारित होता है। इस विशेषता का उपयोग कई अलग-अलग चैनल स्थापित करने के लिए किया जा सकता है, इसलिए वायरलेस कक्षीय कोणीय संवेग मल्टीप्लेक्सिंग (ओएएमएम) उच्च-से-बिंदु संचरण (जैसे वायरलेस बैकहॉल या फॉरवर्ड) में संचरण दर को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है।