Optische multiplextechnieken en hun huwelijk voor on-chip- en glasvezelcommunicatie

Het onderzoeksteam van Prof. Khonina van het Instituut voor Beeldverwerkingssystemen van de Russische Academie van Wetenschappen publiceerde een artikel met de titel “Optische multiplextechnieken en hun huwelijk” inOpto-elektronischVoorschotten voor on-chip enoptische vezelcommunicatie: een beoordeling.De onderzoeksgroep van professor Khonina heeft verschillende diffractieve optische elementen ontwikkeld voor de implementatie van MDM in de vrije ruimteglasvezel.Maar de netwerkbandbreedte is als een “eigen garderobe”, nooit te groot, nooit genoeg.Datastromen hebben een explosieve vraag naar verkeer gecreëerd.Korte e-mailberichten worden vervangen door geanimeerde afbeeldingen die bandbreedte in beslag nemen.Voor data-, video- en spraakomroepnetwerken die nog maar een paar jaar geleden over voldoende bandbreedte beschikten, zoeken de telecommunicatie-autoriteiten nu naar een onconventionele aanpak om aan de eindeloze vraag naar bandbreedte te voldoen.Op basis van zijn uitgebreide ervaring op dit onderzoeksgebied heeft professor Khonina de nieuwste en belangrijkste ontwikkelingen op het gebied van multiplexing zo goed mogelijk samengevat.Onderwerpen die in de review aan bod komen, zijn onder meer WDM, PDM, SDM, MDM, OAMM en de drie hybride technologieën WDM-PDM, WDM-MDM en PDM-MDM.Onder hen kunnen alleen door gebruik te maken van een hybride WDM-MDM-multiplexer N×M-kanalen worden gerealiseerd via N-golflengten en M-geleidingsmodi.

Het Instituut voor Beeldverwerkingssystemen van de Russische Academie van Wetenschappen (IPSI RAS, nu een afdeling van het Federaal Wetenschappelijk Onderzoekscentrum van de Russische Academie van Wetenschappen “Crystallografie en Fotonica”) werd in 1988 opgericht op basis van een onderzoeksgroep in Samara Staatsuniversiteit.Het team wordt geleid door Victor Alexandrovich Soifer, lid van de Russische Academie van Wetenschappen.Eén van de onderzoeksrichtingen van de onderzoeksgroep is de ontwikkeling van numerieke methoden en experimentele studies van meerkanaals laserstralen.Deze onderzoeken begonnen in 1982, toen het eerste meerkanaals diffractie-optisch element (DOE) werd gerealiseerd in samenwerking met het team van Nobelprijswinnaar in de natuurkunde, academicus Alexander Mikhailovich Prokhorov.In de jaren die volgden hebben IPSI RAS-wetenschappers vele soorten DOE-elementen op computers voorgesteld, gesimuleerd en bestudeerd, en deze vervolgens vervaardigd in de vorm van verschillende op elkaar geplaatste fasehologrammen met consistente transversale laserpatronen.Voorbeelden zijn onder meer optische wervels, Lacroerre-Gauss-modus, Hermi-Gauss-modus, Bessel-modus, Zernick-functie (voor aberratieanalyse), enz. Deze DOE, gemaakt met behulp van elektronenlithografie, wordt toegepast op bundelanalyse op basis van ontleding in optische modus.De meetresultaten worden verkregen in de vorm van correlatiepieken op bepaalde punten (diffractieorden) in het Fourier-vlak van deoptisch systeem.Vervolgens werd het principe gebruikt om complexe bundels te genereren, evenals om bundels in optische vezels, vrije ruimte en turbulente media te demultiplexen met behulp van DOE en ruimtelijkeOptische modulatoren.