Communication optique cohérente : phase de la lumière

Cohérentcommunication optique: phase de la lumière
La communication cohérente dépend non seulement de l'intensité lumineuse, mais aussi de la phase du faisceau, et peut même exploiter deux polarisations orthogonales. Ainsi, on peut transmettre davantage d'informations avec une même longueur d'onde et augmenter la distance de transmission.
1. Source de lumière cohérente : laser toujours continu, mais nécessitant une stabilité accrue
La source lumineuse utilisée en communication cohérente est toujours un laser à onde continue (CW). Il ne s'agit ni d'un laser pulsé ni d'une LED, mais d'une émission continue d'un faisceau lumineux stable servant d'onde porteuse pour la modulation ultérieure. Comparé au laser à onde continue (CW), le laser à onde continue (CW) offre des performances supérieures.source lumineuseDans les modules optiques classiques à courte portée, les exigences sont plus élevées. Il ne s'agit pas seulement de savoir si la puissance est suffisante, mais aussi si la fréquence est stable et le bruit de phase faible. Ainsi, les sources de lumière cohérente peuvent être considérées comme une « référence optique » plus stable. Il s'agit toujours d'un laser continu, mais nécessitant une stabilité accrue.
2. Modulation cohérente : Elle diffère du modulateur EML.
La structure d'EML estLaser DFB+Modulateur électroabsorbant EAM. L'EAM est responsable de la modification de l'intensité d'absorption afin de rendre la lumière de sortie plus brillante ou plus sombre. Par conséquent, le modulateur dans l'EML effectue principalement une modulation d'intensité. La modulation cohérente est différente. Elle utilise généralementmodulateur IQLes modulateurs IQ ne se contentent pas d'augmenter ou d'atténuer l'intensité lumineuse ; ils divisent un faisceau lumineux continu en deux composantes (I et Q), contrôlent deux phases orthogonales déphasées de 90 degrés, puis synthétisent le signal de sortie. Ainsi, la lumière émise peut véhiculer simultanément les informations d'amplitude et de phase.
3. Démodulation cohérente : utilisation de la lumière d'un oscillateur local pour lire la phase
Un photodétecteur ordinaire ne détecte que l'intensité lumineuse et non directement la phase. Pour mesurer la phase en réception cohérente, il est nécessaire d'utiliser un faisceau de référence appelé oscillateur local (LO). Le récepteur envoie le signal transmis et le faisceau de l'oscillateur local dans un mélangeur optique. Les deux faisceaux interfèrent, et le résultat de cette interférence est lié à leur différence de phase. Le détecteur équilibré convertit ensuite ce résultat en un signal électrique. Grâce au faisceau de l'oscillateur local, le récepteur peut déterminer le déphasage angulaire du signal par rapport au faisceau de référence.
4. Emplacement dans l'AIDC : La courte distance examine toujours l'IM-DD, le DCI examine davantage la cohérence.
L'interconnexion des centres de données (DCI) est la solution idéale pour une communication cohérente dans les centres de données d'IA. Il s'agit de connexions à haut débit entre les centres de données, les parcs de données et au sein des zones urbaines.
Cependant, l'IM-DD conserve des avantages en termes de coût et de consommation énergétique pour les liaisons à courte portée au sein et entre les armoires. Les modules optiques à courte portée 800G et 1,6T continueront d'utiliser majoritairement les mêmes technologies que l'EML, l'optique sur silicium, le PAM4, les photodiodes et les amplificateurs à transimpédance (TIA). Le système cohérent, plus complexe, consomme davantage d'énergie et nécessite un traitement numérique du signal plus gourmand en ressources ; il ne remplacera donc pas systématiquement les modules optiques à courte portée.