광 멀티플렉싱 기술과 온칩 및광섬유 통신: 리뷰
광 다중화 기술은 시급한 연구 주제이며, 전 세계 학자들이 이 분야에 대한 심도 있는 연구를 진행하고 있습니다. 수년에 걸쳐 파장 분할 다중화(WDM), 모드 분할 다중화(MDM), 공간 분할 다중화(SDM), 편광 다중화(PDM), 궤도 각운동량 다중화(OAMM)와 같은 다양한 다중화 기술이 제안되었습니다. 파장 분할 다중화(WDM) 기술은 서로 다른 파장의 두 개 이상의 광 신호를 단일 광섬유를 통해 동시에 전송할 수 있도록 하여 넓은 파장 범위에서 광섬유의 낮은 손실 특성을 최대한 활용합니다. 이 이론은 1970년 들랑주(Delange)에 의해 처음 제안되었으며, 통신 네트워크 응용에 초점을 맞춘 WDM 기술의 기초 연구는 1977년에 시작되었습니다. 그 이후로 지속적인 발전과 함께광섬유, 광원, 광검출기WDM(Wave Division Multiplexing) 및 기타 분야에서도 WDM 기술에 대한 연구가 가속화되었습니다. 편광 다중화(PDM)의 장점은 두 개의 독립적인 신호를 동일한 광선의 직교하는 편광 위치에 분배할 수 있고, 두 편광 채널이 수신단에서 분리되어 독립적으로 식별되기 때문에 신호 전송량을 배가할 수 있다는 것입니다.
더 높은 데이터 속도에 대한 수요가 계속 증가함에 따라, 다중화의 마지막 자유도인 공간 자유도가 지난 10년 동안 집중적으로 연구되어 왔습니다. 그중 모드 분할 다중화(MDM)는 주로 N개의 송신기에 의해 생성되며, 이는 공간 모드 다중화기에 의해 구현됩니다. 마지막으로, 공간 모드가 지원하는 신호는 저모드 광섬유로 전송됩니다. 신호 전파 중에 동일 파장에 있는 모든 모드는 공간 분할 다중화(SDM) 슈퍼 채널의 단위로 처리됩니다. 즉, 별도의 모드 처리를 수행하지 않고도 증폭, 감쇠, 합산이 동시에 이루어집니다. MDM에서는 패턴의 서로 다른 공간 윤곽(즉, 서로 다른 모양)이 서로 다른 채널에 할당됩니다. 예를 들어, 채널은 삼각형, 사각형 또는 원 모양의 레이저 빔을 통해 전송됩니다. 실제 응용 분야에서 MDM이 사용하는 모양은 더욱 복잡하며 고유한 수학적 및 물리적 특성을 가지고 있습니다. 이 기술은 1980년대 이후 광섬유 데이터 전송 분야에서 가장 혁신적인 기술로 평가받고 있습니다. MDM 기술은 단일 파장 반송파를 사용하여 더 많은 채널을 구현하고 링크 용량을 증가시키는 새로운 전략을 제공합니다. 궤도각운동량(OAM)은 전자기파의 물리적 특성으로, 전파 경로는 나선형 위상 파면에 의해 결정됩니다. 이 특성을 활용하여 여러 개의 개별 채널을 설정할 수 있으므로, 무선 궤도각운동량 다중화(OAMM)는 고속 대 지점 전송(예: 무선 백홀 또는 순방향 전송)에서 전송 속도를 효과적으로 높일 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 4월 8일