Techniques de multiplexage optique et leur combinaison pour les dispositifs sur puce etcommunication par fibre optique: une critique
Les techniques de multiplexage optique constituent un sujet de recherche prioritaire, et des chercheurs du monde entier mènent des études approfondies dans ce domaine. Au fil des années, de nombreuses technologies de multiplexage ont été proposées, telles que le multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM), le multiplexage par répartition de modes (MDM), le multiplexage par répartition spatiale (SDM), le multiplexage par polarisation (PDM) et le multiplexage par moment angulaire orbital (OAMM). La technologie de multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM) permet la transmission simultanée de deux signaux optiques ou plus, de longueurs d'onde différentes, à travers une seule fibre, exploitant pleinement les faibles pertes de la fibre sur une large gamme de longueurs d'onde. La théorie a été proposée pour la première fois par Delange en 1970, mais ce n'est qu'en 1977 que les recherches fondamentales sur la technologie WDM ont débuté, axées sur son application aux réseaux de communication. Depuis lors, avec le développement continu de…fibre optique, source lumineuse, photodétecteurDans d'autres domaines, l'exploration de la technologie WDM s'est également accélérée. L'avantage du multiplexage de polarisation (PDM) réside dans la multiplication du signal transmis : deux signaux indépendants peuvent être distribués à des positions de polarisation orthogonales d'un même faisceau lumineux, et les deux canaux de polarisation sont séparés et identifiés indépendamment à la réception.
Face à la demande croissante de débits de données plus élevés, le multiplexage spatial, dernier degré de liberté du multiplexage, a fait l'objet d'études approfondies au cours de la dernière décennie. Parmi les techniques utilisées, le multiplexage par répartition de modes (MDM) repose principalement sur N émetteurs, mis en œuvre par un multiplexeur spatial. Le signal supporté par le mode spatial est ensuite transmis à la fibre optique à faible mode. Lors de la propagation du signal, tous les modes de même longueur d'onde sont traités comme une unité du supercanal de multiplexage spatial (SDM) : ils sont amplifiés, atténués et additionnés simultanément, sans possibilité de traitement modal séparé. En MDM, différents contours spatiaux (c'est-à-dire différentes formes) d'un motif sont attribués à différents canaux. Par exemple, un canal est transmis par un faisceau laser de forme triangulaire, carrée ou circulaire. Les formes utilisées par le MDM dans les applications réelles sont plus complexes et présentent des caractéristiques mathématiques et physiques uniques. Cette technologie représente sans doute l'avancée la plus révolutionnaire dans le domaine de la transmission de données par fibre optique depuis les années 1980. La technologie MDM offre une nouvelle stratégie pour déployer davantage de canaux et accroître la capacité de liaison à l'aide d'une seule porteuse de longueur d'onde. Le moment angulaire orbital (OAM) est une caractéristique physique des ondes électromagnétiques, dont le trajet de propagation est déterminé par le front d'onde de phase hélicoïdal. Grâce à cette propriété, il est possible d'établir plusieurs canaux distincts. Le multiplexage par moment angulaire orbital sans fil (OAMM) permet ainsi d'augmenter efficacement le débit de transmission dans les liaisons point à point (telles que les liaisons de collecte ou de transmission sans fil).
Date de publication : 8 avril 2024