В исследованиях и разработках новых технологий оптических волокон большое внимание привлекает пространственное мультиплексирование с разделением по ядрам (SDM). Существует два основных направления применения SDM в оптических волокнах: мультиплексирование с разделением по ядрам (CDM), при котором передача осуществляется через ядро многожильного оптического волокна, или мультиплексирование с разделением по модам (MDM), при котором передача осуществляется через моды распространения многомодового или многомодового волокна.
Волокно с мультиплексированием по ядру (CDM) в принципе основано на использовании двух основных схем.
Первый подход основан на использовании пучков одножильных волокон (волоконных лент), в которых параллельные одномодовые волокна инкапсулированы вместе, образуя пучки или ленты, способные обеспечить до сотен параллельных соединений.
Второй вариант основан на передаче данных по одному сердечнику (одномодовый сигнал на сердечник), встроенному в одно и то же волокно, то есть в многожильный оптоволоконный кабель MCF. Каждый сердечник рассматривается как отдельный канал.
Технология MDM (модульное мультиплексирование) подразумевает передачу данных по различным модам оптического волокна, каждая из которых может рассматриваться как отдельный канал.
Существует два распространенных типа многомодовых волокон (МДВ): многомодовое волокно (ММВ) и волоконно-оптическое волокно с дробным числом мод (ВОП). Основное различие между ними заключается в количестве мод (доступных каналов). Поскольку ММВ могут поддерживать большое количество мод (десятки мод), межмодовые перекрестные помехи и дифференциальная групповая задержка мод (ДГЗ) становятся существенными.
К этому типу можно отнести также фотонно-кристаллическое волокно (ФКВ). Оно основано на свойствах фотонных кристаллов, которые ограничивают свет за счет эффекта запрещенной зоны и передают его через воздушные отверстия в поперечном сечении. ФКВ в основном изготавливается из таких материалов, как SiO2, As2S3 и т. д., а воздушные отверстия вводятся в область вокруг сердцевины для изменения контраста показателя преломления между сердцевиной и оболочкой.
Волокно CDM можно описать как простое сложение параллельных одномодовых волоконных сердечников, несущих информацию и встроенных в одну оболочку (многожильное волокно MCF или одножильный волоконный пучок). Мультиплексирование с разделением по модам MDM — это использование нескольких пространственно-оптических мод в среде передачи в качестве отдельных/независимых каналов передачи данных, как правило, для передачи данных на короткие расстояния между устройствами.
Дата публикации: 26 июня 2025 г.