תקשורת אופטית קוהרנטית: פאזה של אור

קוהרנטיתקשורת אופטיתשלב האור
תקשורת קוהרנטית תלויה לא רק בבהירות האור, אלא גם במיקום הפאזה של האור, ואף משתמשת בשני קיטובים אורתוגונליים. בדרך זו, ניתן לטעון יותר מידע לאותו אורך גל, וגם מרחק השידור יכול להיות גדול יותר.
1. מקור אור קוהרנטי: לייזר עדיין רציף, אך דורש יציבות רבה יותר
מקור האור בתקשורת קוהרנטית הוא עדיין לייזר רציף CW. זה לא לייזר פולס או LED, אלא פלט רציף של קרן אור יציבה כגל נושא לצורך אפנון לאחר מכן. בהשוואה ל-CWמקור אורבמודולים אופטיים רגילים לטווח קצר, זה דורש דרישות גבוהות יותר. המפתח הוא לא רק האם ההספק מספיק, אלא גם האם התדר צריך להיות יציב ורעש הפאזה צריך להיות נמוך. לכן, ניתן להבין מקורות אור קוהרנטיים כ"ייחוס אופטי" יציב יותר. זה עדיין לייזר רציף, אך דורש יציבות גבוהה יותר.
2. אפנון קוהרנטי: זה לא אותו הדבר כמו אפנן של EML
המבנה של EML הואלייזר DFBמודולטור אלקטרוסופג +EAM. EAM אחראי על שינוי עוצמת הקליטה כדי להפוך את אור הפלט לבהיר יותר או כהה יותר. לכן, המופנן ב-EML מבצע בעיקר אפנון עוצמה. אפנון קוהרנטי שונה. הוא בדרך כלל משתמשמודולטור IQמודולטורים של IQ לא רק גורמים לאור להיות בהיר יותר או כהה יותר, אלא מחלקים אלומת אור רציפה למסלולי I ו-Q, שולטים בשני רכיבי פאזה אורתוגונליים הנמצאים במרחק של 90 מעלות זה מזה, ולאחר מכן מסנתזים את הפלט. בדרך זו, אור הפלט יכול לשאת מידע על אמפליטודה ופאזה בו זמנית.
3. דמודולציה קוהרנטית: שימוש באור מתנד מקומי כדי לקרוא את הפאזה
לייזר מתנד מקומי רגיל יכול לראות רק עוצמת אור ואינו יכול לראות ישירות פאזה. כדי לקרוא את הפאזה בקליטה קוהרנטית, יש להכניס קרן ייחוס הנקראת LO, לייזר מתנד מקומי. הקצה המקבל שולח את אור האות המשודר ואת אור המתנד המקומי לתוך המיקסר האופטי. שתי אלומות אור מתערבות, ותוצאת ההפרעה קשורה להפרש הפאזה ביניהן. לאחר מכן, הגלאי המאוזן ממיר את תוצאת ההפרעה הזו לאות חשמלי. בעזרת אור המתנד המקומי, הקצה המקבל יכול לקבוע באיזו זווית אור האות הזה מוטה ביחס לאור הייחוס.
4、מיקום ב-AIDC: מרחק קצר עדיין בוחן IM-DD, DCI בוחן יותר קוהרנטיות
המיקום הברור ביותר לתקשורת קוהרנטית במרכזי נתונים של בינה מלאכותית הוא DCI, ראשי תיבות של Data Center Interconnection. כלומר, חיבורים במהירות גבוהה בין מרכזי נתונים, פארקים ובתוך אזורים עירוניים.
עם זאת, ל-IM-DD עדיין יש יתרונות מבחינת עלות והספק בחיבורים לטווח קצר בתוך ובין ארונות. מודולים אופטיים לטווח קצר של 800G ו-1.6T עדיין ישתמשו במידה רבה באותו מסלול כמו EML, אופטיקה של סיליקון, PAM4, PD ו-TIA. למערכת הקוהרנטית יש יותר רכיבים, צריכת חשמל גבוהה יותר ו-DSP כבד יותר, והיא לא תחליף באופן בלתי תנאי מודולים אופטיים לטווח קצר.