Erweiterter Wechsel des Bahndrehimpulsmodus in Multimodefasern unter Verwendung eines optischen neuronalen Netzwerkchips

Die rasante Entwicklung von Technologien wie Internet, Mobilkommunikation und künstlicher Intelligenz hat die Nachfrage nach Kommunikationssystemen mit hoher Kapazität dramatisch erhöht. Unter den verschiedenen Lösungen hat sich Mode-Division Multiplexing (MDM) als entscheidende Technik herausgestellt, die räumliche Modi wie Orbital Angular Momentum (OAM) nutzt, um die Kommunikationskapazität zu verbessern.

In einer aktuellen Studie stellte ein Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Professor Jian Wang von der Huazhong University of Science and Technology ein flexibles Modus-Umschaltsystem auf Basis eines optischen neuronalen Netzwerkchips vor. Dieses System kann zwischen verschiedenen OAM-Modi in einer Multimode-Faser umschalten, eine entscheidende Funktion für moderne optische Kommunikationsnetzwerke. Der optische neuronale Netzwerkchip bietet die erforderliche Flexibilität und ermöglicht einen beliebigen Moduswechsel zwischen den drei OAM-Modi innerhalb der Faser.

Der Artikel war veröffentlicht In Licht: Fortschrittliche Fertigung.

Das System verfügt außerdem über einen fortschrittlichen Gradientenabstiegsalgorithmus, der sicherstellt, dass das Übersprechen zwischen den Kanälen unter -18,7 dB bleibt und so die Integrität der übertragenen Signale gewahrt bleibt. Dies wurde experimentell demonstriert, wobei unterschiedliche Modulationsformate erfolgreich über verschiedene Modi übertragen wurden.

Die Einführung dieses auf optischen neuronalen Netzwerken basierenden Modus-Umschaltsystems stellt einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiet der optischen Kommunikation dar und bietet eine praktische Lösung für Multimode-Glasfasernetze. Die Möglichkeit, einen Modus-Umschaltvorgang mit geringem Übersprechen zu erreichen, ebnet den Weg für effizientere und flexiblere optische Netzwerke, die den wachsenden Anforderungen moderner Kommunikationssysteme gerecht werden können.