Kohærent optisk kommunikation: lysets fase

Sammenhængendeoptisk kommunikationlysets fase
Kohærent kommunikation afhænger ikke kun af, hvor klart lyset er, men også af, hvor lysets fase er, og bruger endda to ortogonale polarisationer. På denne måde kan mere information indlæses i den samme bølgelængde, og transmissionsafstanden kan også være længere.
1. Kohærent lyskilde: stadig kontinuerlig laser, men kræver mere stabilitet
Lyskilden i kohærent kommunikation er stadig en CW kontinuerlig laser. Det er ikke en pulserende laser eller LED, men en kontinuerlig udgang af en stabil lysstråle som bærebølge til efterfølgende modulering. Sammenlignet med CWlyskildeI almindelige optiske moduler med kort rækkevidde stiller det højere krav. Nøglen er ikke kun, om effekten er tilstrækkelig, men også om frekvensen skal være stabil, og fasestøjen skal være lav. Kohærente lyskilder kan derfor forstås som en mere stabil 'optisk reference'. Det er stadig en kontinuerlig laser, men kræver højere stabilitet.
2. Kohærent modulation: Det er ikke det samme som EML-modulatoren
Strukturen af ​​EML erDFB-laser+EAM elektroabsorberende modulator. EAM er ansvarlig for at ændre absorptionsintensiteten for at gøre udgangslyset lysere eller mørkere. Derfor udfører modulatoren i EML primært intensitetsmodulation. Kohærent modulation er anderledes. Den bruger normaltIQ-modulatorIQ-modulatorer gør ikke blot lyset lysere eller mørkere, men opdeler en kontinuerlig lysstråle i I- og Q-baner, styrer to ortogonale fasekomponenter, der er 90 grader fra hinanden, og syntetiserer derefter outputtet. På denne måde kan outputlyset bære både amplitude- og faseinformation samtidigt.
3. Kohærent demodulation: brug af lokal oscillatorlys til at aflæse fasen
Almindelig PD kan kun se lysintensitet og kan ikke direkte se fase. For at aflæse fasen i kohærent modtagelse skal en referencestråle kaldet LO, den lokale oscillatorlaser, indføres. Modtagerenden sender det transmitterede signallys og det lokale oscillatorlys ind i den optiske mixer. To lysstråler interfererer, og interferensresultatet er relateret til faseforskellen mellem dem. Derefter konverterer den balancerede detektor dette interferensresultat til et elektrisk signal. Med det lokale oscillatorlys kan modtagerenden bestemme, hvor meget vinkel dette signallys er forskudt i forhold til referencelyset.
4. Placering i AIDC: Kort afstand ser stadig på IM-DD, DCI ser mere på kohærens
Det mest tydelige sted for sammenhængende kommunikation i AI-datacentre er DCI, som står for Data Center Interconnection. Det vil sige højhastighedsforbindelser mellem datacentre, parker og inden for byområder.
IM-DD har dog stadig omkostnings- og effektfordele ved kortdistanceforbindelser i og mellem kabinetter. 800G og 1,6T kortdistanceoptiske moduler vil stadig i vid udstrækning bruge den samme rute som EML, siliciumoptik, PAM4, PD og TIA. Det kohærente system har flere komponenter, højere strømforbrug og kraftigere DSP og vil ikke ubetinget erstatte kortdistanceoptiske moduler.