Optische Multiplextechniken und ihre Kombination für On-Chip- und Glasfaserkommunikation

Das Forschungsteam von Prof. Khonina vom Institut für Bildverarbeitungssysteme der Russischen Akademie der Wissenschaften veröffentlichte einen Artikel mit dem Titel „Optische Multiplextechniken und ihre Verbindung“ inOptoelektronischFortschritte für On-Chip undGlasfaserkommunikation: eine Rezension. Die Forschungsgruppe von Professor Khonina hat mehrere diffraktive optische Elemente für die Implementierung von MDM im freien Raum entwickeltGlasfaser. Aber Netzwerkbandbreite ist wie ein „eigener Kleiderschrank“, nie zu groß, nie genug. Der Datenfluss hat zu einer explosionsartigen Nachfrage nach Datenverkehr geführt. Kurze E-Mail-Nachrichten werden durch animierte Bilder ersetzt, die Bandbreite beanspruchen. Für Daten-, Video- und Sprachübertragungsnetze, die noch vor wenigen Jahren über reichlich Bandbreite verfügten, suchen Telekommunikationsbehörden nun nach einem unkonventionellen Ansatz, um den endlosen Bedarf an Bandbreite zu decken. Basierend auf seiner umfangreichen Erfahrung in diesem Forschungsbereich fasste Professor Khonina die neuesten und wichtigsten Fortschritte im Bereich Multiplexing so gut er konnte zusammen. Zu den in der Überprüfung behandelten Themen gehören WDM, PDM, SDM, MDM, OAMM und die drei Hybridtechnologien WDM-PDM, WDM-MDM und PDM-MDM. Unter anderem können nur durch die Verwendung eines hybriden WDM-MDM-Multiplexers N×M Kanäle über N Wellenlängen und M Führungsmodi realisiert werden.

Das Institut für Bildverarbeitungssysteme der Russischen Akademie der Wissenschaften (IPSI RAS, heute eine Zweigstelle des Föderalen Wissenschaftlichen Forschungszentrums der Russischen Akademie der Wissenschaften „Kristallographie und Photonik“) wurde 1988 auf der Grundlage einer Forschungsgruppe in Samara gegründet Staatliche Universität. Das Team wird von Victor Alexandrovich Soifer, einem Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften, geleitet. Eine der Forschungsrichtungen der Forschungsgruppe ist die Entwicklung numerischer Methoden und experimentelle Untersuchungen von Mehrkanal-Laserstrahlen. Diese Studien begannen im Jahr 1982, als das erste mehrkanalige gebeugte optische Element (DOE) in Zusammenarbeit mit dem Team des Nobelpreisträgers für Physik, Akademiker Alexander Michailowitsch Prochorow, realisiert wurde. In den folgenden Jahren schlugen Wissenschaftler des IPSI RAS viele Arten von DOE-Elementen vor, simulierten und untersuchten sie auf Computern und stellten sie dann in Form verschiedener überlagerter Phasenhologramme mit konsistenten transversalen Lasermustern her. Beispiele hierfür sind optische Wirbel, Lacroerre-Gauss-Modus, Hermi-Gauss-Modus, Bessel-Modus, Zernick-Funktion (zur Aberrationsanalyse) usw. Dieses mithilfe der Elektronenlithographie erstellte DOE wird auf die Strahlanalyse basierend auf der optischen Modenzerlegung angewendet. Die Messergebnisse werden in Form von Korrelationspeaks an bestimmten Punkten (Beugungsordnungen) in der Fourier-Ebene des gemessenoptisches System. Anschließend wurde das Prinzip zur Erzeugung komplexer Strahlen sowie zur Demultiplexierung von Strahlen in optischen Fasern, im freien Raum und in turbulenten Medien mithilfe von DOE und räumlichen Methoden eingesetztOptische Modulatoren.