Lokale oscillatorlichtbron in coherente optische modules

 

In samenhangoptische module, er is een laser, een zogenaamde "lokale oscillator".

Een lokale oscillator verwijst naar een apparaat dat een signaal op een vaste frequentie uitvoert. De term "lokaal" verwijst naar de ontvanger.

Lokaal wordt een oscillator met vaste-frequentie toegevoegd voor signaaldemodulatie; elke modus gebruikt de lokale oscillatorfrequentie vermenigvuldigd met de signaalfrequentie.

 

 

Bij radiofrequentiesignaalmodulatie en demodulatie kan deze lokale oscillatiefrequentie een kristaloscillator of een elektrisch signaal zijn.

Bij optische communicatie is licht ook een golf en heeft het een vaste frequentie. Licht met een golflengte van 1550 nm heeft bijvoorbeeld een frequentie van 193 THz.

Als het draaggolfsignaal aan de zendende kant licht is, moet er aan de ontvangende kant een lokale oscillator zijn met dezelfde of bijna dezelfde frequentie voor demodulatie. De lichtbron van deze lokale oscillator die voor demodulatie wordt gebruikt, wordt het "lokale oscillatorlicht" genoemd.

 

Op draaggolffase-gebaseerde modulatie en demodulatie zijn niet ongebruikelijk op het gebied van communicatie.

Het gebruik van licht als drager voor fasemodulatie en demodulatie is theoretisch ook niet ongebruikelijk.

 

Bij demodulatie wordt het lokale oscillatorlicht vermenigvuldigd met het oorspronkelijke signaal. Bij draadloze radiofrequentiecommunicatie wordt deze vermenigvuldiger een "mixer" genoemd. Bij optische communicatie wordt het vermenigvuldigen van het lokale oscillatorlicht met het oorspronkelijke gemoduleerde licht 'interferentie' genoemd. Deze wederzijdse interferentie, of kortweg ‘coherentie’, is de legendarische coherente optische communicatie.

 

De echte ontwikkeling van coherente optische communicatie kwam nadat wetenschappers een manier hadden gevonden om de fase van licht nauwkeurig te controleren.

Daarna was de draaggolffrequentie van het licht te hoog, en pas de laatste tien jaar kon de fase goed worden gecontroleerd.

 

Coherente optische module

 

Hoe de transmissiecapaciteit van een kanaal kan worden verbeterd, is een terugkerend onderwerp in de communicatie-industrie.

De algemene aanpak is het verhogen van de transmissiesignaalsnelheid, het toevoegen van meer golflengten of het vergroten van de complexiteit van modulatiemodi (zoals meerfasige modulatie). De coherente module die in deze sectie wordt besproken, heeft tot doel dit probleem op te lossen.

 

 

Golflengten: In toenemende mate is dit de legendarische WDM, multiplexing met 40 golflengten, multiplexing met 80 golflengten, multiplexing met 96 golflengten; datasnelheden: 100G tot 200G tot 400G...

In de jaren tachtig begonnen onderzoekers meer-fasemodulatie te bestuderen, ook wel coherente modules genoemd, die een modulatiedimensie toevoegen. Dit resulteert in een hogere signaal-naar-ruisverhouding en een langere transmissieafstand.

Deze uitstekende technologie is echter nog niet op grote schaal toegepast omdat de EDFA- en DCF-technologieën volwassen zijn, terwijl de technologie voor nauwkeurige fasecontrole nog steeds in onderzoek is.

Tot ongeveer tien jaar geleden, toen wetenschappers commercieel levensvatbare fasecontrolemethoden onder de knie kregen, begon coherente technologie snel de markt te domineren.

De belangrijkste toepassingen zijn DCI (Data Center Interconnect), datacenterverbindingen en Metropolitan Area Networks (MAN's).

 

 

In het backbone-netwerk is coherentie altijd een noodzakelijke taak geweest.

 

 

In grootstedelijke ringnetwerken zijn coherente netwerken ook zeer krachtig in grootstedelijke toepassingen over lange- afstanden.