Когерентная оптическая связь: фаза света

Последовательныйоптическая связьфаза света
Когерентная связь зависит не только от яркости света, но и от фазы света, и даже использует две ортогональные поляризации. Таким образом, в ту же длину волны можно передать больше информации, а дальность передачи также может быть больше.
1. Когерентный источник света: по-прежнему непрерывный лазер, но требует большей стабильности.
В когерентной связи источником света по-прежнему является лазер непрерывного действия (CW). Это не импульсный лазер или светодиод, а непрерывный луч стабильного света, используемый в качестве несущей волны для последующей модуляции. По сравнению с CWисточник светаВ обычных оптических модулях ближнего действия предъявляются более высокие требования. Ключевым моментом является не только достаточная мощность, но и стабильность частоты, а также низкий уровень фазового шума. Таким образом, когерентные источники света можно рассматривать как более стабильный «оптический эталон». Это по-прежнему непрерывный лазер, но с более высокими требованиями к стабильности.
2. Когерентная модуляция: это не то же самое, что модулятор EML.
Структура EML заключается в следующем:DFB-лазер+EAM — электроабсорбционный модулятор. EAM отвечает за изменение интенсивности поглощения, чтобы сделать выходной свет ярче или темнее. Поэтому модулятор в EML в основном выполняет модуляцию интенсивности. Когерентная модуляция отличается. Она обычно используетIQ-модуляторIQ-модулятор не просто делает свет ярче или темнее, а разделяет непрерывный луч света на I- и Q-пути, управляет двумя ортогональными фазовыми компонентами, расположенными под углом 90 градусов друг к другу, а затем синтезирует выходной сигнал. Таким образом, выходной свет может одновременно нести информацию как об амплитуде, так и о фазе.
3. Когерентная демодуляция: использование света локального генератора для считывания фазы.
Обычный фотодиод (PD) может видеть только интенсивность света и не может напрямую видеть фазу. Для считывания фазы при когерентном приеме необходимо ввести опорный луч, называемый LO (лазер локального генератора). Приемная сторона посылает передаваемый сигнальный свет и свет локального генератора в оптический смеситель. Два световых луча интерферируют, и результат интерференции связан с разностью фаз между ними. Затем сбалансированный детектор преобразует этот результат интерференции в электрический сигнал. С помощью света локального генератора приемная сторона может определить, на какой угол этот сигнальный свет смещен относительно опорного света.
4. Определение местоположения в AIDC: на коротких расстояниях по-прежнему учитывается IM-DD, в DCI больше внимания уделяется когерентности.
Наиболее подходящим местом для обеспечения согласованной связи в центрах обработки данных для ИИ является DCI, что расшифровывается как Data Center Interconnection (взаимодействие центров обработки данных). То есть, высокоскоростные соединения между центрами обработки данных, парками и внутри городских районов.
Однако IM-DD по-прежнему имеет преимущества в стоимости и энергопотреблении при коротких соединениях внутри и между шкафами. Оптические модули ближнего действия 800G и 1.6T по-прежнему будут в значительной степени использовать тот же маршрут, что и EML, кремниевая оптика, PAM4, PD и TIA. Когерентная система имеет больше компонентов, более высокое энергопотребление и более ресурсоемкий DSP и не заменит безоговорочно оптические модули ближнего действия.


Дата публикации: 12 июня 2026 г.