通过基于相位和SOP的协同感知技术，实现了精确的振动识别，从而保证了IM-DD光互连的稳定性

《Journal of Optical Communications and Networking》：Accurate vibration recognition enabled by synergistic sensing based on both phase and SOP for stable IM-DD optical interconnects

振动传感与光通信融合系统研究：基于IM-DD的硬件分光设计，通过10%光信号分路（90%相位检测器+10%偏振分束器）实现振动频谱（100Hz-5kHz）检测，软件CNN模型融合相位与偏振态特征提升3%识别准确率，低至-20dBm光功率仍有效工作。

　　

摘要：

随着大型语言模型的最新进展，数据中心内多个服务器之间需要高速光互连来支持模型训练。光互连的稳定性对模型训练至关重要。通过光纤集成传感和通信技术，可以利用现有的通信光纤进行振动检测，从而实现光网络的智能运维。与相干系统相比，集成在强度调制和直接检测（IM-DD）系统中的振动检测和事件识别技术仍处于早期阶段，其识别精度受到单一传感源的限制。在本文中，我们提出了一种传感硬件系统，该系统能够同时监测IM-DD系统的振动引起的偏振状态（SOP）和相位变化。通过使用软件卷积神经网络（CNN）模型融合基于相位和基于SOP的传感特征，提高了振动事件识别的准确性。在硬件系统中，接收到的光信号中有10%被用于传感；其中90%的光信号通过一个3×3耦合器进行不平衡马赫-曾德尔干涉仪处理，以实现无衰落的相位解调；剩余的10%光信号则通过偏振分束器（PBS）用于监测SOP变化。在用于振动识别的软件CNN模型中，基于SOP和基于相位的传感特征沿着通道维度被串联起来，并通过通道注意力机制进行自适应融合。实验结果表明，即使在极低的接收光功率（ROP）为?20dB的情况下，该方案也能在100 Hz至5 kHz的频率范围内实现振动检测。此外，融合基于SOP和基于相位特征的系统相比单独使用任一技术的系统，平均事件识别精度提高了3%。

显示更多