Optische multiplextechnieken en hun combinatie voor on-chip- en optische glasvezelcommunicatie

Het onderzoeksteam van Prof. Khonina van het Instituut voor Beeldverwerkingssystemen van de Russische Academie van Wetenschappen publiceerde een artikel getiteld “Optische multiplextechnieken en hun huwelijk” inOpto-elektronischeVooruitgang voor on-chip enoptische vezelcommunicatie: een overzicht. De onderzoeksgroep van professor Khonina heeft verschillende diffractieve optische elementen ontwikkeld voor de implementatie van MDM in de vrije ruimte englasvezel. Maar netwerkbandbreedte is als "eigen garderobe", nooit te groot, nooit genoeg. Datastromen hebben een explosieve vraag naar verkeer gecreëerd. Korte e-mailberichten worden vervangen door bewegende beelden die bandbreedte in beslag nemen. Voor data-, video- en spraakuitzendnetwerken die slechts een paar jaar geleden nog voldoende bandbreedte hadden, zoeken telecommunicatieautoriteiten nu naar een onconventionele aanpak om aan de eindeloze vraag naar bandbreedte te voldoen. Gebaseerd op zijn uitgebreide ervaring op dit onderzoeksgebied vatte professor Khonina de nieuwste en belangrijkste ontwikkelingen op het gebied van multiplexing zo goed mogelijk samen. Onderwerpen die in het overzicht worden behandeld, zijn onder andere WDM, PDM, SDM, MDM, OAMM en de drie hybride technologieën WDM-PDM, WDM-MDM en PDM-MDM. Daaronder kunnen alleen door gebruik te maken van een hybride WDM-MDM-multiplexer N×M-kanalen worden gerealiseerd via N-golflengten en M-gidsmodi.

Het Instituut voor Beeldverwerkingssystemen van de Russische Academie van Wetenschappen (IPSI RAS, nu een onderdeel van het Federaal Wetenschappelijk Onderzoekscentrum van de Russische Academie van Wetenschappen "Kristalgrafie en Fotonica") werd in 1988 opgericht vanuit een onderzoeksgroep aan de Staatsuniversiteit van Samara. Het team staat onder leiding van Victor Alexandrovich Soifer, lid van de Russische Academie van Wetenschappen. Een van de onderzoeksrichtingen van de onderzoeksgroep is de ontwikkeling van numerieke methoden en experimentele studies van meerkanaals laserstralen. Deze studies begonnen in 1982, toen het eerste meerkanaals gediffracteerde optische element (DOE) werd gerealiseerd in samenwerking met het team van Nobelprijswinnaar voor de natuurkunde, academicus Alexander Mikhailovich Prokhorov. In de jaren die volgden, stelden wetenschappers van IPSI RAS vele soorten DOE-elementen voor, simuleerden en bestudeerden deze op computers, en fabriceerden ze vervolgens in de vorm van verschillende gesuperponeerde fasehologrammen met consistente transversale laserpatronen. Voorbeelden hiervan zijn optische wervelingen, de Lacroerre-Gauss-modus, de Hermi-Gauss-modus, de Bessel-modus, de Zernick-functie (voor aberratieanalyse), enz. Deze DOE, gemaakt met behulp van elektronenlithografie, wordt toegepast op bundelanalyse op basis van optische modusdecompositie. De meetresultaten worden verkregen in de vorm van correlatiepieken op bepaalde punten (diffractie-ordes) in het Fourier-vlak van deoptisch systeemVervolgens werd het principe gebruikt om complexe bundels te genereren, evenals om bundels te demultiplexen in optische vezels, vrije ruimte en turbulente media met behulp van DOE en ruimtelijkeOptische modulatoren.