В исследованиях и разработках новых оптических волокон большое внимание уделяется пространственному уплотнению SDM. Существует два основных направления применения SDM в оптических волокнах: уплотнение с разделением по сердцевине (CDM), при котором передача осуществляется по сердцевине многожильного оптического волокна, или уплотнение с разделением по модам (MDM), при котором передача осуществляется по модам распространения маломодового или многомодового волокна.
Волокно с сердечниковым уплотнением каналов (CDM) в принципе основано на использовании двух основных схем.
Первый метод основан на использовании одножильных волоконно-оптических жгутов (волоконных лент), в которых параллельные одномодовые волокна инкапсулируются вместе, образуя волоконные жгуты или ленты, которые могут обеспечить до сотен параллельных соединений.
Второй вариант основан на передаче данных по одному кабелю (одномод на кабеле), встроенному в одно волокно, то есть в многоядерное волокно MCF. Каждое кабеле рассматривается как отдельный канал.
Волокно с модульным разделением каналов (MDM) обеспечивает передачу данных по различным модам оптического волокна, каждую из которых можно рассматривать как отдельный канал.
Два распространённых типа MDM-волокна — многомодовое волокно (MMF) и дробно-модовое волокно (FMF). Основное различие между ними заключается в количестве мод (доступных каналов). Поскольку MMF могут поддерживать большое количество мод (десятки мод), межмодовые перекрёстные помехи и дифференциальная групповая задержка мод (DMGD) становятся значительными.
К этому типу можно отнести также фотонно-кристаллическое волокно (ФКВ). Его действие основано на свойствах фотонных кристаллов, которые ограничивают свет за счёт эффекта запрещённой зоны и передают его с помощью воздушных отверстий в своём поперечном сечении. ФКВ в основном изготавливаются из таких материалов, как SiO2, As2S3 и др., причём воздушные отверстия вводятся в область вокруг сердцевины для изменения разницы в показателе преломления между сердцевиной и оболочкой.
Волокно CDM можно описать просто как добавление параллельных одномодовых волоконных сердечников, передающих информацию, встроенных в ту же оболочку (многожильное волокно MCF или одножильный волоконный жгут). Мультиплексирование с разделением мод MDM представляет собой использование нескольких пространственно-оптических мод в среде передачи в качестве индивидуальных/раздельных/независимых каналов данных, как правило, для взаимосвязанной передачи на короткие расстояния.
Время публикации: 26 июня 2025 г.