Koherentna optična komunikacija: faza svetlobe

Koherentnooptična komunikacija: faza svetlobe
Koherentna komunikacija ni odvisna le od moči svetlobe, temveč tudi od faze svetlobe in celo od dveh ortogonalnih polarizacij. Na ta način se lahko v isto valovno dolžino naloži več informacij, razdalja prenosa pa je lahko tudi večja.
1. Koherentni vir svetlobe: še vedno neprekinjen laser, vendar zahteva večjo stabilnost
Vir svetlobe v koherentni komunikaciji je še vedno neprekinjen laser CW. Ne gre za pulzni laser ali LED, temveč za neprekinjen izhod stabilnega svetlobnega snopa kot nosilnega vala za nadaljnjo modulacijo. V primerjavi s CWvir svetlobePri običajnih optičnih modulih kratkega dosega so zahteve višje. Ključno ni le, ali je moč zadostna, temveč tudi, ali mora biti frekvenca stabilna in fazni šum nizek. Koherentne svetlobne vire lahko torej razumemo kot stabilnejšo "optično referenco". Še vedno gre za neprekinjen laser, vendar zahteva večjo stabilnost.
2. Koherentna modulacija: Ni enaka modulatorju EML.
Struktura EML jeDFB laser+EAM elektroabsorbentni modulator. EAM je odgovoren za spreminjanje intenzivnosti absorpcije, da izhodna svetloba postane svetlejša ali temnejša. Zato modulator v EML izvaja predvsem modulacijo intenzivnosti. Koherentna modulacija je drugačna. Običajno uporabljaModulator IQIQ modulatorji ne le naredijo svetlobo svetlejšo ali temnejšo, temveč razdelijo neprekinjen svetlobni žarek na poti I in Q, nadzorujejo dve ortogonalni fazni komponenti, ki sta med seboj oddaljeni za 90 stopinj, in nato sintetizirajo izhod. Na ta način lahko izhodna svetloba hkrati nosi tako amplitudno kot fazno informacijo.
3. Koherentna demodulacija: uporaba svetlobe lokalnega oscilatorja za odčitavanje faze
Navadni PD lahko zazna le intenzivnost svetlobe in ne more neposredno zaznati faze. Za odčitavanje faze pri koherentnem sprejemu je treba uvesti referenčni žarek, imenovan LO, lokalni oscilatorski laser. Sprejemni konec pošlje oddano signalno svetlobo in svetlobo lokalnega oscilatorja v optični mešalnik. Dva svetlobna žarka interferirata, rezultat interference pa je povezan s fazno razliko med njima. Nato uravnoteženi detektor pretvori ta rezultat interference v električni signal. S svetlobo lokalnega oscilatorja lahko sprejemni konec določi, za koliko kota je ta signalna svetloba zamaknjena glede na referenčno svetlobo.
4. Lokacija v AIDC: Kratka razdalja še vedno osredotoča na IM-DD, DCI pa bolj na koherenco.
Najbolj jasna lokacija za koherentno komunikacijo v podatkovnih centrih umetne inteligence je DCI, kar je kratica za Data Center Interconnection (Interkonekcija podatkovnih centrov). To pomeni visokohitrostne povezave med podatkovnimi centri, parki in znotraj urbanih območij.
Vendar ima IM-DD še vedno prednosti glede stroškov in moči pri povezavah kratkega dosega znotraj in med omarami. Optični moduli kratkega dosega 800G in 1,6T bodo še vedno v veliki meri uporabljali isto pot kot EML, silicijeva optika, PAM4, PD in TIA. Koherentni sistem ima več komponent, večjo porabo energije in težji DSP ter ne bo brezpogojno nadomestil optičnih modulov kratkega dosega.