コヒーレント光通信：光の位相

筋の通った光通信光の位相
コヒーレント通信は、光の明るさだけでなく、光の位相にも依存し、さらに2つの直交する偏光を利用します。このようにして、同じ波長により多くの情報を詰め込むことができ、伝送距離も伸ばすことができます。
1．コヒーレント光源：連続レーザーの一種だが、より高い安定性が求められる。
コヒーレント通信における光源は、依然として連続波（CW）レーザーです。パルスレーザーやLEDではなく、後続の変調のための搬送波として、安定した光ビームを連続的に出力します。CWと比較して光源一般的な短距離光モジュールでは、より高い要求が課せられます。重要なのは、出力が十分かどうかだけでなく、周波数が安定している必要があるか、位相ノイズが低い必要があるかという点です。したがって、コヒーレント光源は、より安定した「光基準」として理解できます。これは依然として連続レーザーですが、より高い安定性が求められます。
2．コヒーレント変調：EMLの変調器とは異なります。
EMLの構造はDFBレーザー+EAM電気吸収変調器。EAMは吸収強度を変化させて出力光を明るくしたり暗くしたりする役割を担っています。したがって、EMLの変調器は主に強度変調を行います。コヒーレント変調は異なります。通常はIQモジュレーターIQ変調器は、単に光を明るくしたり暗くしたりするだけでなく、連続光線をI経路とQ経路に分割し、90度離れた2つの直交位相成分を制御して、出力を合成します。このようにして、出力光は振幅情報と位相情報の両方を同時に伝達することができます。
3．コヒーレント復調：局部発振器の光を用いて位相を読み出す
通常のPDは光強度しか検出できず、位相を直接検出することはできません。コヒーレント受信で位相を読み取るには、LOと呼ばれる局部発振器レーザーの参照光を導入する必要があります。受信側は送信信号光と局部発振器光を光ミキサーに入力します。2つの光ビームが干渉し、その干渉結果は両者の位相差に関係します。続いて、平衡検出器がこの干渉結果を電気信号に変換します。受信側は局部発振器光を用いて、この信号光が参照光に対してどれだけの角度でずれているかを判断できます。
4．AIDCにおける位置：短距離では依然としてIM-DDに注目し、DCIではよりコヒーレンスに注目する
AIデータセンターにおける一貫性のある通信を実現する上で最も明確な場所は、データセンター相互接続（DCI）です。つまり、データセンター間、データパーク間、そして都市部内における高速接続のことです。
しかしながら、IM-DDはキャビネット内およびキャビネット間の短距離接続において、依然としてコストと電力面で優位性を持っています。800Gおよび1.6Tの短距離光モジュールは、EML、シリコン光モジュール、PAM4、PD、TIAと同じ経路を依然として多用するでしょう。コヒーレントシステムは、より多くのコンポーネント、より高い消費電力、そしてより重いDSPを必要とするため、短距離光モジュールを無条件に置き換えることはできません。