Lokaloscillator lyskilde i koherente optiske moduler

 

I en sammenhengendeoptisk modul, det er en laser, kalt en "lokal oscillator".

En lokal oscillator refererer til en enhet som sender ut et signal med en fast frekvens. Begrepet "lokal" refererer til mottakeren.

En fast-frekvensoscillator legges til lokalt for signaldemodulering; hver modus bruker den lokale oscillatorfrekvensen multiplisert med signalfrekvensen.

 

 

I radiofrekvenssignalmodulasjon og demodulering kan denne lokale oscillasjonsfrekvensen være en krystalloscillator eller et elektrisk signal.

I optisk kommunikasjon er lys også en bølge og har en fast frekvens. For eksempel har lys med en bølgelengde på 1550nm en frekvens på 193THz.

Hvis bæresignalet ved senderenden er lett, må det være en lokaloscillator med samme eller nesten samme frekvens i mottakerenden for demodulering. Lyskilden til denne lokale oscillatoren som brukes til demodulering kalles "lokaloscillatorlyset".

 

Bærerfase-basert modulasjon og demodulering er ikke uvanlig innen kommunikasjon.

Å bruke lys som bærer for fasemodulasjon og demodulering er heller teoretisk sett ikke uvanlig.

 

Demodulering innebærer å multiplisere lokaloscillatorlyset med det originale signalet. I trådløs radiofrekvenskommunikasjon kalles denne multiplikatoren en "mikser". I optisk kommunikasjon kalles det å multiplisere lokaloscillatorlyset med det originale modulerte lyset "interferens". Denne gjensidige forstyrrelsen, eller "koherens" for kort, er den legendariske sammenhengende optiske kommunikasjonen.

 

Den sanne utviklingen av koherent optisk kommunikasjon kom etter at forskere fant en måte å nøyaktig kontrollere lysfasen.

Etter det var lysets bærefrekvens for høy, og det var først de siste ti årene eller så at fasen kunne kontrolleres godt.

 

Koherent optisk modul

 

Hvordan forbedre overføringskapasiteten til en kanal er et evigvarende tema i kommunikasjonsbransjen.

Den generelle tilnærmingen er å øke overføringssignalhastigheten, legge til flere bølgelengder eller øke kompleksiteten til modulasjonsmodi (som flerfasemodulasjon). Den sammenhengende modulen som diskuteres i denne delen har som mål å løse dette problemet.

 

 

Bølgelengder: I økende grad er dette den legendariske WDM, 40-bølgelengde multipleksing, 80-bølgelengde multipleksing, 96-bølgelengde multipleksing; datahastigheter: 100G til 200G til 400G...

På 1980-tallet begynte forskere å studere multi-fasemodulering, også kjent som koherente moduler, som legger til en modulasjonsdimensjon. Dette resulterer i et høyere signal-til-støyforhold og lengre overføringsavstand.

Denne utmerkede teknologien har imidlertid ikke blitt tatt i bruk mye fordi EDFA- og DCF-teknologier er modne, mens teknologien for presis fasekontroll fortsatt er under forskning.

Inntil for rundt 10 år siden, da forskere mestret kommersielt levedyktige fasekontrollmetoder, begynte sammenhengende teknologi raskt å dominere markedet.

Hovedapplikasjonene er DCI (Data Center Interconnect), datasenterforbindelser og metropolitan area networks (MANs).

 

 

I ryggradsnettverket har sammenheng alltid vært en nødvendig oppgave.

 

 

I bynettverk er sammenhengende nettverk også svært kraftige i langdistanseapplikasjoner i storbyområder.