코히런트 광통신: 빛의 위상

일관성 있는광통신빛의 위상
코히런트 통신은 빛의 밝기뿐만 아니라 빛의 위상에도 의존하며, 심지어 두 개의 직교 편광을 사용합니다. 이러한 방식을 통해 동일한 파장에 더 많은 정보를 담을 수 있고, 전송 거리 또한 더 멀어질 수 있습니다.
1. 코히런트 광원: 연속 레이저 방식이지만 더 높은 안정성이 요구됩니다.
코히런트 통신에서 광원은 여전히 ​​CW 연속 레이저입니다. 펄스 레이저나 LED가 아니라, 후속 변조를 위한 반송파로 사용되는 안정적인 연속 광선 출력입니다. CW 방식과 비교해 보면,광원일반적인 단거리 광 모듈에서는 더 높은 요구 사항이 필요합니다. 핵심은 단순히 출력이 충분한지 여부뿐만 아니라 주파수가 안정적이고 위상 잡음이 낮아야 하는지 여부입니다. 따라서 코히런트 광원은 더욱 안정적인 '광학적 기준'으로 이해할 수 있습니다. 여전히 연속 레이저이지만, 더 높은 안정성을 요구합니다.
2. 코히런트 변조: EML의 변조기와는 다릅니다.
EML의 구조는 다음과 같습니다.DFB 레이저+EAM(Electroabsorbent Modulator, 전기흡수 변조기). EAM은 흡수 강도를 변화시켜 출력광을 더 밝거나 어둡게 만드는 역할을 합니다. 따라서 EML에서 변조기는 주로 강도 변조를 수행합니다. 코히런트 변조는 이와 다릅니다. 일반적으로 코히런트 변조는 다른 방식을 사용합니다.IQ 변조기IQ 변조기는 단순히 빛을 밝게 하거나 어둡게 하는 것이 아니라, 연속적인 광선을 I 경로와 Q 경로로 나누고, 90도 각도로 직교하는 두 위상 성분을 제어한 후 출력을 합성합니다. 이러한 방식으로 출력광은 진폭과 위상 정보를 동시에 전달할 수 있습니다.
3. 코히런트 복조: 국부 발진기의 빛을 이용하여 위상을 읽어내는 방식
일반적인 PD(편광 검출기)는 빛의 강도만 감지할 수 있고 위상은 직접 감지할 수 없습니다. 코히런트 수신에서 위상을 판독하려면 LO(국부 발진기 레이저)라고 하는 기준 빔을 도입해야 합니다. 수신단은 송신 신호광과 LO 광을 광 믹서에 입력합니다. 두 광선이 간섭을 일으키고, 이 간섭 결과는 두 광선 간의 위상차와 관련이 있습니다. 이후 평형 검출기는 이 간섭 결과를 전기 신호로 변환합니다. 수신단은 LO 광을 이용하여 신호광이 기준광에 대해 얼마나 위상차가 있는지를 알 수 있습니다.
4. AIDC에서의 위치: 단거리에서는 여전히 IM-DD를 고려하지만, DCI에서는 일관성을 더 중점적으로 고려합니다.
AI 데이터 센터에서 원활한 통신을 위한 가장 적합한 장소는 DCI(데이터 센터 상호 연결)입니다. 즉, 데이터 센터, 데이터 파크, 그리고 도심 지역 간의 고속 연결을 의미합니다.
하지만 IM-DD는 캐비닛 내부 및 캐비닛 간 단거리 연결에서 여전히 비용 및 전력 측면에서 이점을 가지고 있습니다. 800G 및 1.6T 단거리 광 모듈은 EML, 실리콘 광학, PAM4, PD 및 TIA와 같은 기존 방식을 계속 많이 사용할 것입니다. 코히런트 시스템은 더 많은 구성 요소, 더 높은 전력 소비 및 더 무거운 DSP를 필요로 하므로 단거리 광 모듈을 무조건 대체하지는 않을 것입니다.