Koherent optisk kommunikasjon: lysfase

Sammenhengendeoptisk kommunikasjonlysfase
Koherent kommunikasjon avhenger ikke bare av hvor sterkt lyset er, men også av hvor lysets fase er, og bruker til og med to ortogonale polarisasjoner. På denne måten kan mer informasjon lastes inn i samme bølgelengde, og overføringsavstanden kan også være lengre.
1. Koherent lyskilde: fortsatt kontinuerlig laser, men krever mer stabilitet
Lyskilden i koherent kommunikasjon er fortsatt en kontinuerlig CW-laser. Det er ikke en pulserende laser eller LED, men en kontinuerlig utgang av en stabil lysstråle som bærebølge for påfølgende modulering. Sammenlignet med CWlyskildeI vanlige optiske moduler med kort rekkevidde krever det høyere krav. Nøkkelen er ikke bare om effekten er tilstrekkelig, men også om frekvensen må være stabil og fasestøyen må være lav. Koherente lyskilder kan derfor forstås som en mer stabil «optisk referanse». Det er fortsatt en kontinuerlig laser, men krever høyere stabilitet.
2. Koherent modulering: Det er ikke det samme som modulatoren til EML
Strukturen til EML erDFB-laser+EAM elektroabsorbentmodulator. EAM er ansvarlig for å endre absorpsjonsintensiteten for å gjøre utgangslyset lysere eller mørkere. Derfor utfører modulatoren i EML hovedsakelig intensitetsmodulering. Koherent modulering er annerledes. Den bruker vanligvisIQ-modulatorIQ-modulatorer gjør ikke bare lyset lysere eller mørkere, men deler en kontinuerlig lysstråle inn i I- og Q-baner, kontrollerer to ortogonale fasekomponenter som er 90 grader fra hverandre, og syntetiserer deretter utgangen. På denne måten kan utgangslyset bære både amplitude- og faseinformasjon samtidig.
3. Koherent demodulering: bruk av lokal oscillatorlys for å lese ut fasen
Vanlig PD kan bare se lysintensitet og kan ikke se fase direkte. For å lese fasen i koherent mottak, må en referansestråle kalt LO, lokaloscillatorlaser, introduseres. Mottakerenden sender det overførte signallyset og lokaloscillatorlyset inn i den optiske mikseren. To lysstråler interfererer, og interferensresultatet er relatert til faseforskjellen mellom dem. Deretter konverterer den balanserte detektoren dette interferensresultatet til et elektrisk signal. Med lokaloscillatorlyset kan mottakerenden bestemme hvor mye vinkel dette signallyset er forskjøvet i forhold til referanselyset.
4. Plassering i AIDC: Kort avstand ser fortsatt på IM-DD, DCI ser mer på koherens
Det tydeligste stedet for sammenhengende kommunikasjon i AI-datasentre er DCI, som står for Data Center Interconnection. Det vil si høyhastighetsforbindelser mellom datasentre, parker og innenfor byområder.
IM-DD har imidlertid fortsatt kostnads- og effektfordeler ved kortdistanseforbindelser i og mellom kabinetter. 800G og 1.6T optiske moduler med kort rekkevidde vil fortsatt i stor grad bruke samme rute som EML, silisiumoptikk, PAM4, PD og TIA. Det koherente systemet har flere komponenter, høyere strømforbruk og tyngre DSP, og vil ikke ubetinget erstatte optiske moduler med kort rekkevidde.