在数据中心的动态环境中，对更大的带宽和扩展范围的需求正在迅速增加。如下图所示，我们可以根据其覆盖范围考虑三类数据中心的互连方式
数据中心内部互连（<2公里）
园区数据中心互联 (<10km)
城市数据中心互连 (<100km)
图1：不同的数据中心互连（DCI）链接的例子。数据中心内部的互连通常长度为2公里，园区互连长度为10公里，城域DCI长度为100公里，不过也可能有更长的DCI。
相干光技术已经确立了自己作为城市地区数据中心长距离互连的首选解决方案。
然而，在数据中心本身的范围内，强度调制直接检测（IM-DD）技术仍然占主导地位。认识到IM-DD在满足不断发展的需求方面的局限性，业界正在探索"相干精简版(Coherent Lite)"解决方案：一种专门为较短距离的数据中心连接而设计的相干技术的简化实施。
本文深入探讨了相干精简版技术的概念，以及它在解决数据中心内不断升级的带宽需求方面的潜力。
减少色散补偿
当光信号通过光纤时，其质量会因一种叫做色散的过程而下降。当棱镜将白光分割成几种颜色时，也会发生同样的现象。由于非线性光学效应，光纤还增加了其他失真现象。这些影响随着光信号输入功率的增加而变得更糟，导致了一种权衡。你可能想要更多的功率来传输更远的距离，但非线性失真也变得更大，这就失去了使用更多功率的意义。DSP对光信号进行了若干操作，试图抵消这些色散和非线性失真。
图2：解释光纤中的色散补偿。由于色散效应，一个光脉冲会散开并变形。
然而，较短距离的连接需要较少的色散补偿，为相干精简版解决方案的实施提供了机会。相干精简版方案的实施可以减少色散补偿块的使用。这大大降低了系统功耗。
固定激光器和可调谐激光器之间的权衡
相干精简版解决方案还旨在用固定激光器取代可调谐激光器，以降低成本。固定激光器的使用消除了对波长调谐以及相关控制电路和算法的需求，简化了实施过程，降低了操作的复杂性。
虽然固定激光器具有显著的优势，但可调谐激光器将推动其保持竞争力。正如我们在以前的文章中所描述的，可调谐激光器技术的进步旨在进一步减少封装尺寸，并利用电子生态系统来降低成本。这种发展将使可调谐激光器能够跟上相干光解决方案的需求，确保为较短距离的数据中心连接提供可行的替代方案。
扩展数据中心的链接
数据中心内链路的长度和带宽不断增加，越来越需要使用相干技术。随着带宽扩展到1.6和3.2兆位，传统的直接探测技术在跟上不断增长的距离方面面临挑战。以前局限于2公里的数据中心内链路现在扩展到了5公里甚至10公里，需要更强大和高效的传输技术。
在这种情况下，相干技术提供了一个有吸引力的中间地带，以实现数据中心内的延伸连接。通过利用相干解决方案的某些方面，相干精简版技术促进了数据在更远距离上的可靠和有效传输。
启示
随着数据中心的发展以适应不断升级的带宽需求，相干激光技术成为这些设施内通信链路的一个有前途的解决方案。通过减少色散补偿，简化其激光器设置，并实现延伸传输，相干光缆解决方案解决了传统直接探测技术的局限。这些进步为提高性能和数据中心环境中的无缝扩展，铺平了道路。
来源：逍遥科技 | 编译自 Effect Photonics
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