Comunicación óptica coherente: fase de la luz

Coherentecomunicación óptica: fase de la luz
La comunicación coherente no solo depende de la intensidad de la luz, sino también de su fase, e incluso utiliza dos polarizaciones ortogonales. De esta forma, se puede transmitir más información en la misma longitud de onda y, además, la distancia de transmisión puede ser mayor.
1. Fuente de luz coherente: sigue siendo un láser continuo, pero requiere mayor estabilidad.
La fuente de luz en la comunicación coherente sigue siendo un láser continuo de onda continua (CW). No se trata de un láser pulsado ni de un LED, sino de una salida continua de un haz de luz estable como onda portadora para la modulación posterior. En comparación con el CWfuente de luzEn los módulos ópticos de corto alcance convencionales, se requieren mayores prestaciones. La clave no reside únicamente en la potencia, sino también en la estabilidad de la frecuencia y la baja emisión de ruido de fase. Por lo tanto, las fuentes de luz coherente pueden considerarse una «referencia óptica» más estable. Se trata de un láser continuo, pero con mayor estabilidad.
2. Modulación coherente: No es lo mismo que el modulador de EML.
La estructura de EML esláser DFB+Modulador electroabsorbente EAM. El EAM es responsable de cambiar la intensidad de absorción para hacer que la luz de salida sea más brillante u oscura. Por lo tanto, el modulador en EML realiza principalmente modulación de intensidad. La modulación coherente es diferente. Generalmente utilizamodulador de CILos moduladores IQ no se limitan a aumentar o disminuir el brillo de la luz, sino que dividen un haz continuo en dos trayectorias, I y Q, controlan dos componentes de fase ortogonales desfasadas 90 grados y, finalmente, sintetizan la salida. De esta forma, la luz de salida puede transmitir simultáneamente información de amplitud y fase.
3. Demodulación coherente: uso de la luz del oscilador local para leer la fase.
Un fotodetector convencional solo puede detectar la intensidad de la luz y no la fase directamente. Para leer la fase en la recepción coherente, es necesario introducir un haz de referencia llamado LO (oscilador local láser). El receptor envía la luz de señal transmitida y la luz del oscilador local al mezclador óptico. Los dos haces de luz interfieren, y el resultado de esta interferencia está relacionado con la diferencia de fase entre ellos. Posteriormente, el detector balanceado convierte este resultado de interferencia en una señal eléctrica. Con la luz del oscilador local, el receptor puede determinar el ángulo de desfase de esta luz de señal con respecto a la luz de referencia.
4. Ubicación en AIDC: La distancia corta aún considera IM-DD, DCI se centra más en la coherencia.
La ubicación más idónea para una comunicación coherente en los centros de datos de IA es la DCI, que significa Interconexión de Centros de Datos. Es decir, conexiones de alta velocidad entre centros de datos, parques de datos y dentro de áreas urbanas.
Sin embargo, IM-DD aún presenta ventajas en cuanto a costo y consumo de energía en conexiones de corto alcance dentro y entre gabinetes. Los módulos ópticos de corto alcance de 800G y 1.6T seguirán utilizando en gran medida la misma ruta que EML, óptica de silicio, PAM4, PD y TIA. El sistema coherente tiene más componentes, mayor consumo de energía y un DSP más complejo, por lo que no reemplazará incondicionalmente a los módulos ópticos de corto alcance.