Демонстрация когерентной оптической связи в свободном пространстве с использованием интегрированных кремниевых фотонных устройств на основе орбитального углового момента
Demonstration of free space coherent optical communication using integrated silicon photonic orbital angular momentum devices
2012-04-09
SCID: 54.1/qmcd4365
Discuss with AI
когерентная оптическая связь в свободном пространствеорбитальный угловой моментквадратурная фазовая манипуляцияинтегрированные кремниевые фотонные схемыпространственное мультиплексирование
Figures from the paper
Abstract (AI)
Предложены и продемонстрированы интегральные кремниевые фотонные схемы (PIC) для оптической передачи в свободном пространстве с пространственным мультиплексированием (SDM) и мультиплексированными состояниями орбитального углового момента (OAM) в диапазоне топологических зарядов от −2 до +2. Кремниевая PIC, изготовленная по совместимому с КМОП-технологией процессу, использует массивные волноводы с настраиваемой фазой и вертикальные дифракционные ответвители для реализации пространственного мультиплексирования и демультиплексирования. Экспериментальные результаты, полученные с использованием двух кремниевых PIC, демонстрируют характеристики по коэффициенту битовых ошибок для мультиплексирования/демультиплексирования SDM при передаче данных с бинарной фазовой манипуляцией (BPSK) со скоростью 10 Гбит/с и спектральной эффективностью 1 бит/с/Гц, а также с квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK) со скоростью 20 Гбит/с и спектральной эффективностью 2 бит/с/Гц для отдельных состояний OAM и двух одновременных состояний OAM.
Key Findings
1
Продемонстрированы кремниевые фотонные интегральные схемы, совместимые с CMOS, для свободнопространственной оптической передачи с пространственным мультиплексированием и мультиплексированными состояниями ОАМ.
2
Устройства поддерживают мультиплексирование и демультиплексирование состояний орбитального углового момента с топологическими зарядами от −2 до +2.
3
Также продемонстрирована передача QPSK со скоростью 20 Гбит/с и спектральной эффективностью 2 бит/с/Гц для отдельных и двух одновременно передаваемых состояний ОАМ с измерением характеристик битовой ошибки.
4
Настраиваемые фазированные решётки волноводов в сочетании с вертикальными дифракционными вводами обеспечивают интегрированное пространственное мультиплексирование и демультиплексирование.
5
Две кремниевые фотонные схемы экспериментально обеспечили передачу данных BPSK со скоростью 10 Гбит/с и спектральной эффективностью 1 бит/с/Гц для отдельных и одновременно передаваемых пар состояний ОАМ.
Research Object
интегрированные кремниевые фотонные схемы для беспроводной оптической передачи с мультиплексированными состояниями орбитального углового момента
Research Subject
характеристики мультиплексирования/демультиплексирования с пространственным разделением каналов, включая коэффициенты битовых ошибок, при передаче данных BPSK и QPSK с состояниями OAM
Publication Details
Publication Date
2012-04-09
Journal
Publisher
ISSN
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest