Аналіз сучасного стану розробки та використання просторових мультіплексерів і багатозв’язних світловодів для надвисокошвидкістних систем оптичного зв’язку
Вантажиться...
Дата
2026
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Мета роботи – провести комплексний аналіз теоретичних засад просторового мультиплексування (SDM) у волоконно-оптичних системах зв’язку, дослідити сучасні архітектури просторових мультиплексерів та багатозв’язних світловодів, а також виконати кількісну оцінку пропускної здатності SDM-систем порівняно з традиційними одномодовими волокнами. Актуальність теми зумовлена наближенням сучасних оптичних мереж до нелінійної межі Шеннона (близько 100 Тбіт/с для стандартного одномодового волокна), що створює загрозу «кризи пропускної здатності» (capacity crunch) на тлі експоненційного зростання глобального інтернет-трафіку. Технологія просторового мультиплексування, яка використовує раніше не задіяний просторовий вимір оптичного волокна (багатосерцевинні та маломодові структури), розглядається науковою спільнотою як єдиний перспективний шлях подальшого масштабування пропускної здатності магістральних мереж. Об’єкт дослідження – процеси передачі багатоканальних оптичних сигналів у системах із просторовим мультиплексуванням, включаючи явища міжсерцевинних перехресних завад (ICXT) та диференційної групової затримки (DGD). Предмет дослідження – теоретичні моделі (нелінійне рівняння Шредінгера, теорія зв’язаних мод, теорія зв’язаної потужності), архітектури просторових мультиплексерів (фотонні ліхтарі, багатоплощинне перетворення світла MPLC, 3D-хвилеводи), конструкції багатозв’язних світловодів (маломодові FMF, багатосерцевинні MCF, гібридні FM-MCF) та методи оцінки пропускної здатності на основі модифікованої формули Шеннона. Методи дослідження – аналіз науково-технічної літератури, порівняльний аналіз технологій просторового мультиплексування, математичне моделювання перехресних завад з використанням аналітичних виразів Кошиби–Сайто, кількісний розрахунок пропускної здатності для різних типів багатосерцевинних волокон (гетерогенні MCF, сильнозв’язані CC-MCF), а також аналіз світових експериментальних рекордів (зокрема, передача 22,9 Пбіт/с NICT, 2023).
Опис
Ключові слова
просторове мультиплексування, нелінійна межа шеннона, багатосерцевинні волокна, маломодові волокна, міжсерцевинні перехресні завади, фотонний ліхтар, багатоплощинне перетворення світла, кремнієва фотоніка, mimo-обробка, пропускна здатність, space division multiplexing, nonlinear shannon limit, multi-core fibers, few-mode fibers, inter-core crosstalk, photonic lantern, multi-plane light conversion, silicon photonics, mimo processing, throughput capacity
Бібліографічний опис
Орищенко, Д. В. Аналіз сучасного стану розробки та використання просторових мультіплексерів і багатозв’язних світловодів для надвисокошвидкістних систем оптичного зв’язку : дипломна робота ... бакалавра : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Орищенко Дмитрій Валерійович. – Київ, 2026. – 82 с.