Y9T67 Acacia精简版相干模块
对于数据中心IM-DD与相干之间如何选择，这些年产业界一直在讨论。昨天写谷歌对于之前观点的悄悄变化迹象。也是源于这两个技术都是优缺点极为明显，权衡之下难以抉择。
IM-DD，最大的好处是比相干便宜，最大的劣势是性能比相干差。
相干，通过接收端的干涉，提高信噪比，具有非常好的性能优势，但这十多年常常被人难以接受的无非就是这三大弱点，贵，功耗大，时延大。
Acacia在今年OFC的观点，用于阐述如何降低相干模块的成本，时延以及功耗。
以前的相干，用在骨干长距这些传输距离数百公里到数千公里的场景，所以需要很多设计来满足性能要求，可但是对于数据中心的传输来说，500米也好，2km、10km也好，这在相干模块眼里，都不算个啥。
传输距离短，很多性能就不需要了，可以大幅度砍掉这些功能，用来降低成本、功耗以及信号的时延。
相干模块中，成本最高的是窄线宽可调谐激光器，降成本工作重点在于激光器。
降低时延，降低功耗，如果砍掉DSP，就可以了。
昨天群里在聊天，问去掉DSP是趋势么？当然，只要能去掉，就取消。只是很多产品初期上市，产业链没有其他可选方案，那先选DSP来解决“有没有”的困境，等到下一步产业有了低功耗的无需DSP且满足传输性能要求的可替代方案，当然产业会立即转向的。
接着，Acacia讨论如何实现的无DSP，少激光器的精简版相干，就是“自相干技术”，先看一下大约框图。
所谓的自相干，并不是最近才横空出世，在2021年合集下册第11-16页，解释过这个事情，叫相干BiDi
传统的接收端相干（信号光与一个直流光做干涉，提升信噪比），是接收的远端信号光，这个信号所选的激光器是另一个光模块中的可调谐窄线宽激光器。用来干涉的这个激光器，叫“本地”local 光源。
一个光是几百几千公里外的那个激光器，另一个是光模块里边的自己的本地的激光器，还需要让这两个激光器的波长（波长=c/频率）要一致。
所以激光器需要TEC，需要锁波，需要控制两个激光器之间的频率差，是内差，外差，还是零差。
我们也写过很多的用于相干模块的激光器结构，芯片本身的成本占比并不大，约27.8%，其他的都属于附加成本。
如果TEC以及配套的那些额外封装，可以降低一部分成本，但是，就没办法来调整和控制LO本地激光器与信号光的频率稳定性。
那就不用这个本地激光器，直接从原信号分一部分光，带过来。他们原属于一个光源，信号光和用来做干涉的CW直流光，天然的频率一致，波长一致。难点在于，他们是通过两个光纤各自传输的，而光纤是普通光纤，无法实现偏振控制，而相干是要控制相位、偏振的。需要一个偏振跟踪以及偏振控制的设计，我在2021和2022合集里写过几家的方案。不赘述。
DSP的功能，有一个是色散补偿功能，原因是传统的相干用于C波段，为什么选C波段，也是考虑超长距传输，光纤的损耗与整体部署成本是相关联的。
现在，数据中心的相干，超短距（比其他传统相干的传输距离而言），可以选择O波段，反正也不在乎光纤有啥略大的损耗，距离短，总的损耗本身不高。
在菲魅《ECOC2022 PPT汇编》，整理的2022年的通信技术里，提到用于数据中心的第一个O波段相干模块，是Intel和UCSB做的，这和Acacia思路是一样的。选择O波段，且取消DSP，在2021合集下第137-141页，也写了Intel 基于O波段用于相干模块的激光器集成设计布局。
基于自相干技术，远端激光器的功率大小与灵敏度也相关。功率越大，灵敏度就会越好。需要权衡一个二者兼顾的值。
Acacia也做了1.6T相干，用2x800G的双激光器方案，以及4x400G的单激光器方案，虽然单激光器方案性能略弱，可是毕竟应用在数据中心也够了，还能便宜些。
这么一来，这个传统的DSP大功耗，就可以不纠结了，把他们放弃吧。只需要做一些载波恢复和偏振极性处理就行，90%的功耗可以舍弃。
以前那种相干模块中的很多功耗，都可以降低
通过这么一系列操作，O波段，单激光器，去除DSP，基于4x400G QPSK的精简版的相干模块，能耗可以与IM-DD基本持平，相干性能的优势依然存在。
