Comunicação óptica coerente: fase da luz

Coerentecomunicação óptica: fase da luz
A comunicação coerente não depende apenas da intensidade da luz, mas também da sua fase, podendo inclusive utilizar duas polarizações ortogonais. Dessa forma, é possível transmitir mais informações no mesmo comprimento de onda, aumentando a distância de transmissão.
1. Fonte de luz coerente: laser contínuo, porém requer maior estabilidade.
A fonte de luz na comunicação coerente ainda é um laser contínuo de onda contínua (CW). Não se trata de um laser pulsado ou LED, mas sim de uma emissão contínua de um feixe de luz estável como onda portadora para modulação subsequente. Comparado com o laser CW...fonte de luzEm módulos ópticos comuns de curto alcance, os requisitos são mais elevados. A questão crucial não é apenas se a potência é suficiente, mas também se a frequência precisa ser estável e o ruído de fase precisa ser baixo. Portanto, as fontes de luz coerente podem ser entendidas como uma "referência óptica" mais estável. Ainda se trata de um laser contínuo, mas requer maior estabilidade.
2. Modulação coerente: Não é o mesmo que o modulador EML.
A estrutura do EML élaser DFB+Modulador eletroabsorvente EAM. O EAM é responsável por alterar a intensidade de absorção para tornar a luz emitida mais brilhante ou mais escura. Portanto, o modulador no EML realiza principalmente modulação de intensidade. A modulação coerente é diferente. Geralmente utilizamodulador de QIO modulador IQ não se limita a tornar a luz mais brilhante ou mais escura, mas divide um feixe contínuo de luz em caminhos I e Q, controla dois componentes de fase ortogonais que estão defasados ​​em 90 graus e, em seguida, sintetiza a saída. Dessa forma, a luz emitida pode transportar simultaneamente informações de amplitude e fase.
3. Demodulação coerente: utiliza a luz do oscilador local para ler a fase.
Um fotodiodo comum só consegue detectar a intensidade da luz e não consegue detectar diretamente a fase. Para ler a fase na recepção coerente, é necessário introduzir um feixe de referência chamado LO (oscilador local). O receptor envia o sinal de luz transmitido e o sinal do oscilador local para o misturador óptico. Os dois feixes de luz interferem, e o resultado da interferência está relacionado à diferença de fase entre eles. Posteriormente, o detector balanceado converte essa interferência em um sinal elétrico. Com o sinal do oscilador local, o receptor pode determinar o ângulo de defasagem entre o sinal de luz e o sinal de referência.
4. Localização no AIDC: A curta distância ainda considera o IM-DD, enquanto o DCI considera mais a coerência.
O local mais adequado para uma comunicação coerente em centros de dados de IA é a DCI, sigla para Interconexão de Centros de Dados. Ou seja, conexões de alta velocidade entre centros de dados, parques de dados e dentro de áreas urbanas.
No entanto, o IM-DD ainda apresenta vantagens em termos de custo e consumo de energia em conexões de curto alcance dentro e entre gabinetes. Os módulos ópticos de curto alcance de 800G e 1,6T continuarão a utilizar amplamente as mesmas rotas que EML, óptica de silício, PAM4, PD e TIA. O sistema coerente possui mais componentes, maior consumo de energia e DSP mais complexo, e não substituirá incondicionalmente os módulos ópticos de curto alcance.