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

Das Forschungsteam von Prof. Khonina vom Institut für Bildverarbeitungssysteme der Russischen Akademie der Wissenschaften veröffentlichte ein Papier mit dem Titel „Optische Multiplextechniken und ihre Verbindung“ inOptoelektronischFortschritte bei On-Chip- undGlasfaserkommunikation: eine Übersicht. Die Forschungsgruppe von Professor Khonina hat mehrere diffraktive optische Elemente für die Implementierung von MDM im freien Raum entwickelt undGlasfaser. Doch die Bandbreite eines Netzwerks ist wie die eigene Garderobe: nie zu groß und nie genug. Der Datenverkehr hat zu einem explosionsartigen Anstieg des Datenverkehrs geführt. Kurze E-Mail-Nachrichten werden durch animierte Bilder ersetzt, die Bandbreite beanspruchen. Um der endlosen Nachfrage nach Bandbreite in Daten-, Video- und Sprachübertragungsnetzen, die noch vor wenigen Jahren über reichlich Bandbreite verfügten, gerecht zu werden, suchen die Telekommunikationsbehörden nun nach unkonventionellen Ansätzen. Auf der Grundlage seiner umfassenden Erfahrung auf diesem Forschungsgebiet hat Professor Khonina die neusten und wichtigsten Fortschritte auf dem Gebiet des Multiplexing so gut wie möglich zusammengefasst. Die Themen des Berichts umfassen WDM, PDM, SDM, MDM, OAMM und die drei Hybridtechnologien WDM-PDM, WDM-MDM und PDM-MDM. Unter diesen können nur durch 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 der Samara State University gegründet. Geleitet wird das Team von Victor Alexandrovich Soifer, einem Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften. Eine der Forschungsrichtungen der Forschungsgruppe ist die Entwicklung numerischer Methoden und experimentelle Untersuchungen von Mehrkanal-Laserstrahlen. Diese Untersuchungen begannen 1982, als in Zusammenarbeit mit dem Team des Physik-Nobelpreisträgers Akademiemitglied Alexander Mikhailovich Prokhorov das erste mehrkanalige gebeugte optische Element (DOE) realisiert wurde. In den darauffolgenden Jahren haben die Wissenschaftler des IPSI RAS viele Arten von DOE-Elementen vorgeschlagen, simuliert und am Computer untersucht und sie dann in Form verschiedener überlagerter Phasenhologramme mit konsistenten transversalen Lasermustern hergestellt. Beispiele hierfür sind optische Wirbel, der Lacroerre-Gauss-Modus, der Hermi-Gauss-Modus, der Bessel-Modus, die Zernick-Funktion (zur Aberrationsanalyse) usw. Dieses mittels Elektronenlithographie erstellte DOE wird zur Strahlanalyse auf Basis optischer Modenzerlegung eingesetzt. Die Messergebnisse liegen in Form von Korrelationspeaks an bestimmten Punkten (Beugungsordnungen) in der Fourierebene desoptisches System. Anschließend wurde das Prinzip verwendet, um komplexe Strahlen zu erzeugen, sowie Strahlen in optischen Fasern, im freien Raum und in turbulenten Medien mittels DOE und räumlicherOptische Modulatoren.