CONNECTIONS_64-d

Trends
Kohärenz –
ein Weg zu leistungsstärkerer
Signalübertragung
050.7317
Die kohärente optische Kommunikation befindet sich seit einiger Zeit auf dem
Technologieradar. Sie verspricht eine längere Reichweite und höhere Kapazität.
Aber was bedeutet das wirklich für Netze und deren Einsatz?
Die derzeit verwendeten Kommunikationsprotokolle
für die fiberoptische Datenübertragung
(NRZ, PAM4 usw.) beruhen auf der
Modulation der Lichtintensität. Detektoren
auf der Empfangsseite können die optische
Leistung messen und in ein digitales Signal
umwandeln.
Die Technologie der kohärenten optischen
Kommunikation unterscheidet sich erheblich
von diesem Schema. Hier beruhen sowohl die
Übertragung als auch die Signalerkennung
auf anderen Prinzipien.
basiert die Detektion nicht mehr nur auf der
Messung der Leistung des ankommenden Signals.
Sie teilt das ankommende Signal wieder
in seine orthogonalen Polarisationen auf und
kombiniert es mit einer lokalen Lichtquelle.
Dadurch wird das Signal-Rausch-Verhältnis
erheblich verbessert. Die Empfindlichkeit des
Systems ist um 20 dB oder 100 Mal besser als
bei herkömmlichen Übertragungssystemen.
Grössere Distanzen
Das bedeutet, dass ein Signal unter gleichen
Bedingungen wesentlich längere Strecken
zurücklegen kann. Die erreichbare Entfernung
der kohärenten optischen Kommunikation
liegt bei Tausenden von Kilometern
im Gegensatz zu einigen zig Kilometern bei
normaler nicht-kohärenter Übertragung.
Obwohl Übertragung und Detektion auf einer
Manipulation der Polarisation des Lichts beruhen,
geschieht diese Manipulation innerhalb
Für die Übertragung wird ein optischer Strahl
in seine orthogonalen Lichtpolarisationen
aufgespalten. Die Phase einer der Polarisationen
wird moduliert, bevor sie wieder zu
einem einzigen Strahl zusammengeführt
werden. Dieser Strahl wird dann über eine
optische Faser übertragen.
Andere Detektion
Der wesentliche Unterschied liegt im Detektionsverfahren.
Bei der Kohärenz-Technologie
«Sowohl Webscale- als auch Telekom-Provider nehmen
aufgrund der Verfügbarkeit von steckbaren kohärenten
400G-Modulen grundlegende Änderungen an ihren
Netzwerkarchitekturen vor.»
Scott Wilkinson, Lead Optical Component Analyst at Cignal AI
Quelle: Transport Applications Report
20 | CONNECTIONS 04|2023–64