Comunicazione ottica coerente: fase della luce

Coerentecomunicazione otticafase della luce
La comunicazione coerente non dipende solo dall'intensità della luce, ma anche dalla sua fase, e può persino utilizzare due polarizzazioni ortogonali. In questo modo, è possibile caricare più informazioni nella stessa lunghezza d'onda e raggiungere distanze di trasmissione maggiori.
1. Sorgente di luce coerente: laser continuo, ma richiede maggiore stabilità
La sorgente luminosa nella comunicazione coerente è ancora un laser continuo CW. Non è un laser pulsato o un LED, ma un'uscita continua di un fascio di luce stabile come onda portante per la successiva modulazione. Rispetto al CWfonte luminosaNei normali moduli ottici a corto raggio, sono richiesti requisiti più elevati. La chiave non è solo se la potenza è sufficiente, ma anche se la frequenza deve essere stabile e il rumore di fase deve essere basso. Pertanto, le sorgenti di luce coerente possono essere considerate come un "riferimento ottico" più stabile. Si tratta pur sempre di un laser a emissione continua, ma che richiede una maggiore stabilità.
2. Modulazione coerente: non è la stessa cosa del modulatore EML
La struttura di EML èLaser DFB+Modulatore elettroassorbente EAM. L'EAM è responsabile della modifica dell'intensità di assorbimento per rendere la luce in uscita più brillante o più scura. Pertanto, il modulatore nell'EML esegue principalmente la modulazione di intensità. La modulazione coerente è diversa. Di solito utilizzaModulatore del QII modulatori IQ non si limitano a rendere la luce più intensa o più scura, ma dividono un fascio luminoso continuo in due percorsi, I e Q, controllano due componenti di fase ortogonali sfasate di 90 gradi e quindi sintetizzano l'uscita. In questo modo, la luce in uscita può trasportare simultaneamente informazioni sia sull'ampiezza che sulla fase.
3、 Demodulazione coerente: utilizzo della luce dell'oscillatore locale per leggere la fase
Un fotodiodo ordinario può rilevare solo l'intensità luminosa e non la fase. Per leggere la fase in ricezione coerente, è necessario introdurre un raggio di riferimento chiamato LO, ovvero il laser dell'oscillatore locale. Il ricevitore invia la luce del segnale trasmesso e la luce dell'oscillatore locale al miscelatore ottico. I due fasci di luce interferiscono e il risultato dell'interferenza è correlato alla differenza di fase tra di essi. Successivamente, il rivelatore bilanciato converte questo risultato di interferenza in un segnale elettrico. Utilizzando la luce dell'oscillatore locale, il ricevitore può determinare di quanto il segnale luminoso è sfasato rispetto alla luce di riferimento.
4. Posizione nell'AIDC: la distanza breve considera ancora IM-DD, DCI considera maggiormente la coerenza
Il luogo più indicato per una comunicazione coerente nei data center per l'IA è il DCI, acronimo di Data Center Interconnection. Si tratta, in altre parole, di connessioni ad alta velocità tra data center, parchi tecnologici e all'interno delle aree urbane.
Tuttavia, IM-DD presenta ancora vantaggi in termini di costi e consumo energetico per le connessioni a corto raggio all'interno e tra gli armadi rack. I moduli ottici a corto raggio da 800G e 1,6T continueranno a utilizzare ampiamente lo stesso percorso di EML, ottica al silicio, PAM4, PD e TIA. Il sistema coerente ha più componenti, un consumo energetico maggiore e un DSP più complesso, e non sostituirà incondizionatamente i moduli ottici a corto raggio.