Koherentní optická komunikace: fáze světla

Koherentníoptická komunikacefáze světla
Koherentní komunikace nezávisí jen na intenzitě světla, ale také na fázi světla a dokonce využívá dvě ortogonální polarizace. Tímto způsobem lze načíst více informací do stejné vlnové délky a přenosová vzdálenost může být také větší.
1. Koherentní zdroj světla: stále kontinuální laser, ale vyžaduje větší stabilitu
Zdrojem světla v koherentní komunikaci je stále kontinuální laser v kontinuálním režimu. Nejedná se o pulzní laser ani LED, ale o kontinuální výstup stabilního paprsku světla jako nosné vlny pro následnou modulaci. Ve srovnání s kontinuálním režimem...zdroj světlaU běžných optických modulů s krátkým dosahem jsou kladeny vyšší požadavky. Klíčem není jen dostatečný výkon, ale také stabilní frekvence a nízký fázový šum. Koherentní světelné zdroje lze tedy chápat jako stabilnější „optickou referenci“. Stále se jedná o kontinuální laser, ale vyžaduje vyšší stabilitu.
2. Koherentní modulace: Není to totéž co modulátor EML.
Struktura EML jeDFB laser+EAM elektroabsorpční modulátor. EAM je zodpovědný za změnu intenzity absorpce, aby výstupní světlo bylo světlejší nebo tmavší. Modulátor v EML proto provádí hlavně modulaci intenzity. Koherentní modulace je jiná. Obvykle se používáModulátor IQIQ modulátory nejen zesvětlují nebo ztmavují světlo, ale rozdělují spojitý paprsek světla na dráhy I a Q, řídí dvě ortogonální fázové složky, které jsou od sebe vzdáleny o 90 stupňů, a poté syntetizují výstup. Tímto způsobem může výstupní světlo nést současně informaci o amplitudě i fázi.
3. Koherentní demodulace: použití světla lokálního oscilátoru k odečtení fáze
Běžný fotodynamik (PD) dokáže vidět pouze intenzitu světla a nemůže přímo vidět fázi. Pro odečtení fáze v koherentním příjmu je třeba zavést referenční paprsek zvaný LO, lokální oscilační laser. Přijímací konec vysílá vysílané signální světlo a světlo lokálního oscilátoru do optického směšovače. Dva světelné paprsky interferují a výsledek interference souvisí s fázovým rozdílem mezi nimi. Následně vyvážený detektor převede tento výsledek interference na elektrický signál. Pomocí světla lokálního oscilátoru může přijímací konec určit, o kolik úhlů je toto signální světlo posunuto vzhledem k referenčnímu světlu.
4. Umístění v AIDC: Krátká vzdálenost se stále zaměřuje na IM-DD, DCI se více zaměřuje na koherenci.
Nejjasnějším místem pro koherentní komunikaci v datových centrech s umělou inteligencí je DCI, což je zkratka pro Data Center Interconnection (propojení datových center). To znamená vysokorychlostní spojení mezi datovými centry, parky a uvnitř městských oblastí.
IM-DD však stále nabízí cenové a energetické výhody v krátkodosahových propojeních v rámci rozvaděčů a mezi nimi. Optické moduly krátkého dosahu 800G a 1,6T budou i nadále silně využívat stejnou trasu jako EML, křemíková optika, PAM4, PD a TIA. Koherentní systém má více komponent, vyšší spotřebu energie a těžší DSP a bezpodmínečně nenahradí optické moduly krátkého dosahu.