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

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

ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक एक जरूरी शोध विषय है, और दुनिया भर के विद्वान इस क्षेत्र में गहन शोध कर रहे हैं। पिछले कुछ वर्षों में, कई मल्टीप्लेक्स तकनीकें जैसे तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM), मोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (MDM), स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (SDM), ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सिंग (PDM) और कक्षीय कोणीय गति मल्टीप्लेक्सिंग (OAMM) प्रस्तावित की गई हैं। तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) तकनीक विभिन्न तरंगदैर्ध्य के दो या दो से अधिक ऑप्टिकल संकेतों को एक ही फाइबर के माध्यम से एक साथ प्रेषित करने में सक्षम बनाती है, जिससे बड़े तरंगदैर्ध्य रेंज में फाइबर की कम हानि विशेषताओं का पूरा उपयोग होता है। यह सिद्धांत पहली बार 1970 में डेलांगे द्वारा प्रस्तावित किया गया था, और 1977 तक WDM तकनीक का बुनियादी शोध शुरू नहीं हुआ था, जो संचार नेटवर्क के अनुप्रयोग पर केंद्रित थाप्रकाशित तंतु, प्रकाश स्रोत, फोटोडिटेक्टरऔर अन्य क्षेत्रों में, लोगों द्वारा WDM तकनीक की खोज में भी तेज़ी आई है। ध्रुवीकरण बहुसंकेतन (PDM) का लाभ यह है कि सिग्नल संचरण की मात्रा को कई गुना बढ़ाया जा सकता है, क्योंकि दो स्वतंत्र सिग्नल एक ही प्रकाश किरण के लंबवत ध्रुवीकरण स्थिति पर वितरित किए जा सकते हैं, और दो ध्रुवीकरण चैनल अलग हो जाते हैं और प्राप्त करने वाले सिरे पर स्वतंत्र रूप से पहचाने जाते हैं।

जैसे-जैसे उच्च डेटा दरों की मांग बढ़ती जा रही है, मल्टीप्लेक्सिंग की स्वतंत्रता की अंतिम डिग्री, स्पेस, का पिछले एक दशक में गहन अध्ययन किया गया है। इनमें से, मोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एमडीएम) मुख्य रूप से N ट्रांसमीटरों द्वारा उत्पन्न होता है, जिसे स्थानिक मोड मल्टीप्लेक्सर द्वारा कार्यान्वित किया जाता है। अंततः, स्थानिक मोड द्वारा समर्थित सिग्नल को निम्न-मोड फाइबर में प्रेषित किया जाता है। सिग्नल प्रसार के दौरान, समान तरंगदैर्ध्य पर स्थित सभी मोड्स को स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एसडीएम) सुपर चैनल की एक इकाई के रूप में माना जाता है, अर्थात उन्हें अलग-अलग मोड प्रोसेसिंग प्राप्त किए बिना, एक साथ प्रवर्धित, क्षीण और जोड़ा जाता है। एमडीएम में, एक पैटर्न के विभिन्न स्थानिक समोच्च (अर्थात, विभिन्न आकार) विभिन्न चैनलों को सौंपे जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक चैनल को एक लेज़र बीम पर भेजा जाता है जिसका आकार त्रिभुज, वर्ग या वृत्त जैसा होता है। वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में एमडीएम द्वारा उपयोग किए जाने वाले आकार अधिक जटिल होते हैं और उनमें अद्वितीय गणितीय और भौतिक विशेषताएँ होती हैं। यह तकनीक 1980 के दशक के बाद से फाइबर ऑप्टिक डेटा ट्रांसमिशन में सबसे क्रांतिकारी सफलता मानी जा सकती है। एमडीएम तकनीक एकल तरंगदैर्ध्य वाहक का उपयोग करके अधिक चैनल लागू करने और लिंक क्षमता बढ़ाने की एक नई रणनीति प्रदान करती है। कक्षीय कोणीय संवेग (ओएएम) विद्युत चुम्बकीय तरंगों की एक भौतिक विशेषता है जिसमें संचरण पथ कुंडलित चरण तरंगाग्र द्वारा निर्धारित होता है। चूँकि इस विशेषता का उपयोग कई अलग-अलग चैनल स्थापित करने के लिए किया जा सकता है, वायरलेस कक्षीय कोणीय संवेग बहुसंकेतन (ओएएमएम) उच्च-से-बिंदु संचरण (जैसे वायरलेस बैकहॉल या फ़ॉरवर्ड) में संचरण दर को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है।