Komunikasi optik koheren: fase cahaya

Koherenkomunikasi optikfase cahaya
Komunikasi koheren tidak hanya bergantung pada seberapa terang cahaya, tetapi juga pada fase cahaya, dan bahkan menggunakan dua polarisasi ortogonal. Dengan cara ini, lebih banyak informasi dapat dimuat ke dalam panjang gelombang yang sama, dan jarak transmisi juga dapat lebih jauh.
1. Sumber cahaya koheren: masih berupa laser kontinu, tetapi membutuhkan stabilitas yang lebih tinggi.
Sumber cahaya dalam komunikasi koheren masih berupa laser kontinu CW. Ini bukan laser berdenyut atau LED, tetapi keluaran kontinu dari berkas cahaya stabil sebagai gelombang pembawa untuk modulasi selanjutnya. Dibandingkan dengan CWsumber cahayaPada modul optik jarak pendek biasa, dibutuhkan persyaratan yang lebih tinggi. Kuncinya bukan hanya apakah daya yang dibutuhkan mencukupi, tetapi juga apakah frekuensi harus stabil dan noise fasa harus rendah. Jadi, sumber cahaya koheren dapat dipahami sebagai 'referensi optik' yang lebih stabil. Ini masih berupa laser kontinu, tetapi membutuhkan stabilitas yang lebih tinggi.
2. Modulasi koheren: Ini berbeda dengan modulator EML.
Struktur EML adalahLaser DFBModulator elektroabsorben +EAM. EAM bertanggung jawab untuk mengubah intensitas penyerapan agar cahaya keluaran menjadi lebih terang atau lebih gelap. Oleh karena itu, modulator dalam EML terutama melakukan modulasi intensitas. Modulasi koheren berbeda. Biasanya menggunakanModulator IQModulator IQ tidak hanya membuat cahaya lebih terang atau lebih gelap, tetapi membagi berkas cahaya kontinu menjadi jalur I dan Q, mengontrol dua komponen fase ortogonal yang terpisah 90 derajat, dan kemudian mensintesis outputnya. Dengan cara ini, cahaya keluaran dapat membawa informasi amplitudo dan fase secara bersamaan.
3. Demodulasi koheren: menggunakan cahaya osilator lokal untuk membaca fase.
Detektor fotodetektor (PD) biasa hanya dapat melihat intensitas cahaya dan tidak dapat melihat fase secara langsung. Untuk membaca fase dalam penerimaan koheren, diperlukan berkas referensi yang disebut LO, yaitu laser osilator lokal. Ujung penerima mengirimkan cahaya sinyal yang ditransmisikan dan cahaya osilator lokal ke dalam pencampur optik. Dua berkas cahaya berinterferensi, dan hasil interferensi tersebut berkaitan dengan perbedaan fase di antara keduanya. Selanjutnya, detektor seimbang mengubah hasil interferensi ini menjadi sinyal listrik. Dengan cahaya osilator lokal, ujung penerima dapat menentukan seberapa besar sudut pergeseran cahaya sinyal ini relatif terhadap cahaya referensi.
4. Lokasi di AIDC: Jarak pendek masih memperhatikan IM-DD, DCI lebih memperhatikan koherensi.
Lokasi paling tepat untuk komunikasi yang koheren di pusat data AI adalah DCI, yang merupakan singkatan dari Data Center Interconnection. Artinya, koneksi berkecepatan tinggi antara pusat data, taman data, dan di dalam wilayah perkotaan.
Namun, IM-DD masih memiliki keunggulan biaya dan daya dalam koneksi jarak pendek di dalam dan antar kabinet. Modul optik jarak pendek 800G dan 1,6T masih akan banyak menggunakan jalur yang sama dengan EML, optik silikon, PAM4, PD, dan TIA. Sistem koheren memiliki lebih banyak komponen, konsumsi daya yang lebih tinggi, dan DSP yang lebih berat, dan tidak akan sepenuhnya menggantikan modul optik jarak pendek.