华为在2021年向全社会发布光通信未来10年所面临的关键挑战,希望大家共同克服挑战,开创光通信的美好未来。
总结来说,主要分为如下几个方面:
1、扩展信息容量
2、信息快速处理
3、可集成的光电转化模块
相关学者也曾在elight发文,展望光电领域的未来发展
主要包括:
1、
2、
3、
为了解决信息容量问题,人们已经提出了很多种提高通信容量的方法。例如:时分复用(TDM);波分复用(WDM);频分复用技术(FDM)等相关技术。但是,除了频率、偏振和波长之外,轨道角动量(OAM)的研究引起了科学家们的广泛关注。因为它能提供一个指数级的数据传输能力,具有无限的自由度,原则上可以支持无限大的数据量。在此之外,结构光的发展则为信息扩容提供了更多的解决途径,相关文献可参考:
Light: Science & Applications, 8 (1) : 1-29 (2019).
Nature Photonics, 15 (4): 253-262 (2021).
Light: Science & Applications, 11 (1):1-17 (2022).
Science, 374 (6566): eabj0039 (2021).
Science, 376 (6591): eabi6860 (2022).
Science, 359, eaar4005 (2018).
Nature, 578, 246–250 (2020).
Science 368 (6492) : 763-767 (2020).