Optoelectronic technologies in info-communications: current state and perspectives

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The current state, ways and perspectives of optoelectronic technologies development for transport fiberoptic communication systems, image and signal processing, quantum communications and computing are considered.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. S. Bylina

СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Author for correspondence.
Email: BylinaMaria@mail.ru

к.т.н., доцент

Russian Federation

S. F. Glagolev

СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Email: GlagolevSF@yandex.ru

к.т.н., доцент

Russian Federation

References

  1. Указ Президента РФ от 7 июля 2011 г. № 899 "Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ и перечня критических технологий РФ" (в редакции указа от 16.12.2015 № 623).
  2. Постановление правительства РФ от 15 апреля 2023 г. № 603 "Об утверждении приоритетных направлений проектов технологического суверенитета и проектов структурной адаптации экономики РФ".
  3. G.694.1 Transmission media and optical systems characteristics Characteristics of optical systems. Spectral grids for WDM applications: DWDM frequency grid: Recommendation. ITU−T. October, 2020. 16 p.
  4. DWDM Волга: телекоммуникационное оборудование для оптических сетей связи (каталог). М.: Компания Т8. 2022. 52 c.
  5. Windstream: Wholesale и Cisco продемонстрировали передачу 1 Тбит/с на одной длине волны на расстояние 1100 км. [Электронный ресурс]. URL: https://prointech.ru/news/1-tbit-s-na-odnoj-dline-volny/ (дата обращения 18.02.2024).
  6. Papapavlou С., Paximadis K., Tomkos I. Toward SDM-Based Submarine Optical Networks: A Review of Their Evolution and Upcoming Trends // Telecom. 2022. Vol. 3. Iss. 2. PP. 234−280.
  7. Takeshima K., Tsuritani T., Tsuchida Y., Maeda K., Saito T., Watanabe K., Sasa T., Imamura K., Sugizaki R., Igarashi K., Morita I., Suzuki M. 51.1−Tbit/s MCF Transmission Over 2520 km Using Cladding-Pumped Seven-Core EDFAs // Journal of Lightwave Technology. 2016. Vol. 34. Iss. 2. PP. 761−767.
  8. Семенов А.Б. Параллельная волоконно-оптическая передача в ЛВС и СКС. Подходы к реализации физического и канального уровней. М.: Горячая линия Телеком, 2018. 272 c.
  9. Бурдин А.В. Маломодовый режим функционирования волоконно-оптических линий связи: приложения на сетях передачи данных разного назначения // Фотон-Экспресс. 2021. № 6 (174). С. 196−197.
  10. Xia C. et all Supermodes for optical transmission // Optics Express. 2011. Vol. 19. Iss. 17. PP. 16653.
  11. Трещиков В.Н., Листвин В.Н. DWDM-системы. 4-е изд. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2021. 420 c.
  12. Mukherjee B., Tomkos I., Tornatore M., Winzer P., Zhao Y. Springer Handbook of Optical Networks. Springer, 2020. 1182 p.
  13. Оптический процессор: в 100 раз мощнее графических чипов [Электронный ресурс]. URL: https://naukatehnika.com/opticheskij-processor.html (дата обращения 10.03.2024).
  14. Microsoft представила первый в мире аналоговый оптический компьютер задачами оптимизации займутся фотоны [Электронный ресурс]. URL: https://3dnews.ru/1089177/microsoft-predstavila-perviy-v-mire-analogoviy-opticheskiy-kompyuter-zadachi-optimizatsii-budut-reshat-fotoni (дата обращения 10.03.2024).
  15. Калиникос Б.А., Устинов А.Б., Баруздин С.А. Спин-волновые устройства и эхо-процессоры. М.: Радиотехника, 2013. 216 c.
  16. Дудкин В.И., Тарханов В.И. Сжатие широкополосных сигналов спиновым эхо-процессором. Современные технологии извлечения и обработки информации // Сб. научных трудов ОАО "Радиоавионика". 2001. С. 199−204.
  17. Дудкин В.И., Рубинов С.И. Электрически управляемая СВЧ линия задержки. Современные технологии извлечения и обработки информации // Сб. научных трудов ОАО "Радиоавионика". 2001. С. 206−210.
  18. Хонина С.Н., Казанский Н.Л. и др. Дифракционные оптические элементы для мультиплексирования структурированных лазерных пучков // Квантовая электроника. 2020. Т. 50. № 7. С. 629−635.
  19. Хонина С.Н., Казанский Н.Л. и др. Формирование изображений дифракционной многоуровневой линзой // Компьютерная оптика. 2014. Т. 38. № 3. С. 425−434.
  20. Lei T., Zhang M., Li Y. [et all]. Massive individual orbital angular momentum channels for multiplexing enabled by Dammann gratings // Light: Science and Applications. 2015. Iss. 4. PP. e257.
  21. Хонина С.Н. Простой способ эффективного формирования различных бездифракционных лазерных пучков // Компьютерная оптика. 2009. Т. 33. № 1. С. 70−78.
  22. Одиноков С.Б., Венедиктов В.Ю. Работы по голографии в России // Квантовая электроника. 2020. Т. 50. № 7. С. 613.
  23. Котова С.П., Майорова А.М., Самагин С.А. Возможности четырехканального жидкокристаллического модулятора по формированию световых полей со сложным распределением интенсивности // Оптический журнал. 2017. Т. 84. № 5. С. 46−55.
  24. Cutress I. IBM Creates First 2nm Chip [Электронный ресурс]. URL: https://www.anandtech.com/show/16656/ibm-creates-first-2nm-chip (дата обращения 18.02.2024).
  25. TSMC заявила, что начнет производство 1-нм чипов к 2030 году [Электронный ресурс]. URL: https://overclockers.ru/blog/Fantoci/show/128804/TSMC-zayavila-chto-nachnet-proizvodstvo-1-nm-tranzistorov-k-2030-godu (дата обращения 18.02.2024).
  26. Минобрнауки России: Фотонные микросхемы помогут в создании высокоскоростных устройств для передачи и обработки информации [Электронный ресурс]. URL: https://vc.ru/future/585178-fotonnye-mikroshemy-pomogut-v-sozdanii-vysokoskorostnyh-ustroystv-dlya-peredachi-i-obrabotki-informacii (дата обращения 18.02.2024).
  27. Распоряжение правительства РФ от 11.07.2023 г. № 1856-р "Об утверждении концепции регулирования отрасли квантовых коммуникаций в РФ до 2030 года".
  28. Росатом представил на ЦИПРе-2023 c.вой подход к ускоренному достижению суверенитета в разработке индустриального ПО [Электронный ресурс]. URL: https://rosatom.ru/journalist/news/rosatom-predstavil-na-tsipre-2023-svoy-podkhod-k-uskorennomu-dostizheniyu-suvereniteta-v-razrabotke-/?sphrase_id=4253385 (дата обращения 15.03.2024).
  29. Bennett C.H., Brassard G. Quantum Cryptography: Public Key Distribution and Coin Tossing // Proceedings of the IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing. 1984. PP. 175−179.
  30. Козубов А.В., Гайдаш А.А., Кынев С.М., Егоров В.И., Иванова А.Е., Глейм А.В., Мирошниченко Г.П. Основы квантовой коммуникации. Часть 1. СПб: Университет ИТМО, 2019. 85 c.
  31. Bennett C.H. Quantum Cryptography using any Two Nonortogonal States // Physical Review Letter. 1992. Vol. 68. Iss. 21. P. 3121.
  32. Acin A., Gisin N., and Scarani V. Coherent-pulse implementations of quantum cryptography protocols resistant to photon-number-splitting attacks // Physical Review A. 2004. Vol. 69. Iss. 1. P. 012309.
  33. Scarani V., Acin A., Ribordy G., Gisin N. Quantum Cryptography Protocols Robust against Photon Number Splitting Attacks for Weak Laser Pulse Implementations // Physical Review Letter. 2004. Vol. 92. Iss. 5. P. 057901.
  34. Китайский квантовый компьютер на 255 кубит продемонстрировал невероятную мощность [Электронный ресурс]. URL: https://overclockers.ru/blog/amv212/show/ 114966/kitajskij-kvantovyj-kompjuter-na-255-kubit-prodemonstriroval-neveroyatnuju-moschnost (дата обращения 15.03.2024).
  35. Гушанский С.М., Божич В.И., Потапов В.С. Исследование и разработка квантового кода для исправления ошибок // Известия ЮФУ. Технические науки. 2022. № 3 (227). С. 129−139.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Block diagram of the VOSS with DWDM

Download (417KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Formation of the QPSK signal. a − block diagram of the transmitter, b − phase diagram

Download (249KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Block diagram of the coherent FPU for a signal with multilevel QAM and polarization multiplexing. Es, Eg – electric field strengths in the radiation of the received signal and the local oscillator

Download (216KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. QKD according to the BB84 protocol

Download (781KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Bylina M.S., Glagolev S.F.