In skema fan optyske frekwinsjeferdunning basearre opMZM-modulator
De optyske frekwinsjefersprieding kin brûkt wurde as in liDARljochtboarneom tagelyk yn ferskate rjochtingen út te stjoeren en te scannen, en it kin ek brûkt wurde as in ljochtboarne mei meardere golflingten fan 800G FR4, wêrtroch't de MUX-struktuer eliminearre wurdt. Meastentiids is de ljochtboarne mei meardere golflingten of leech fermogen of net goed ynpakt, en d'r binne in protte problemen. It skema dat hjoed yntrodusearre is, hat in protte foardielen en kin as referinsje brûkt wurde. It struktuerdiagram wurdt as folget werjûn: De hege-fermogenDFB-laserljochtboarne is CW-ljocht yn it tiiddomein en ien golflingte yn frekwinsje. Nei't er troch inmodulatormei in bepaalde modulaasjefrekwinsje fRF sil sydbân generearre wurde, en it sydbânynterval is de modulearre frekwinsje fRF. De modulator brûkt in LNOI-modulator mei in lingte fan 8,2 mm, lykas te sjen is yn figuer b. Nei in lange seksje fan hege-machtfazemodulator, de modulaasjefrekwinsje is ek fRF, en syn faze moat de top of dal fan it RF-sinjaal en de ljochtpuls relatyf oan elkoar meitsje, wat resulteart yn in grutte tsjirp, wat resulteart yn mear optyske tosken. De DC-bias en modulaasjedjipte fan 'e modulator kinne ynfloed hawwe op 'e flakheid fan' e optyske frekwinsjefersprieding.
Wiskundich is it sinjaal nei't it ljochtfjild modulearre is troch de modulator:
It kin sjoen wurde dat it útfier optyske fjild in optyske frekwinsjefersprieding is mei in frekwinsje-ynterval fan wrf, en de yntensiteit fan 'e optyske frekwinsjeferspriedingstand is relatearre oan it DFB optyske fermogen. Troch it simulearjen fan 'e ljochtyntensiteit dy't troch de MZM-modulator giet enPM-fazemodulator, en dan FFT, wurdt it optyske frekwinsjedispersjespektrum krigen. De folgjende figuer lit de direkte relaasje sjen tusken optyske frekwinsjeflakheid en modulator DC-bias en modulaasjedjipte basearre op dizze simulaasje.
De folgjende figuer lit it simulearre spektrale diagram sjen mei MZM-bias DC fan 0.6π en in modulaasjedjipte fan 0.4π, wat sjen lit dat de flakheid <5dB is.
Hjirûnder is it pakketdiagram fan 'e MZM-modulator, LN is 500 nm dik, de etsdjipte is 260 nm, en de golfliederbreedte is 1,5 µm. De dikte fan 'e gouden elektrode is 1,2 µm. De dikte fan 'e boppeste bekleding SIO2 is 2 µm.
It folgjende is it spektrum fan 'e testte OFC, mei 13 optysk sparse tosken en in flakheid <2.4dB. De modulaasjefrekwinsje is 5GHz, en de RF-krêftbelesting yn MZM en PM is respektivelik 11.24 dBm en 24.96dBm. It oantal tosken fan optyske frekwinsjeferspriedingseksitaasje kin ferhege wurde troch it PM-RF-fermogen fierder te ferheegjen, en it optyske frekwinsjeferspriedingsynterval kin ferhege wurde troch de modulaasjefrekwinsje te ferheegjen. ôfbylding
It boppesteande is basearre op it LNOI-skema, en it folgjende is basearre op it IIIV-skema. It struktuerdiagram is as folget: De chip yntegreart DBR-laser, MZM-modulator, PM-fazemodulator, SOA en SSC. Ien chip kin hege prestaasjes optyske frekwinsjeferdunning berikke.
De SMSR fan 'e DBR-laser is 35dB, de linebreedte is 38MHz, en it ôfstimmingsberik is 9nm.
De MZM-modulator wurdt brûkt om sydbân te generearjen mei in lingte fan 1 mm en in bânbreedte fan mar 7 GHz@3 dB. Benammen beheind troch impedânsjemismatch, optysk ferlies oant 20 dB@-8 B bias
De SOA-lingte is 500µm, dy't brûkt wurdt om it ferlies fan optyske ferskillen yn modulaasje te kompensearjen, en de spektrale bânbreedte is 62nm@3dB@90mA. De yntegreare SSC oan 'e útfier ferbetteret de koppelingseffisjinsje fan 'e chip (koppelingseffisjinsje is 5dB). It definitive útfierfermogen is sawat −7dBm.
Om optyske frekwinsjefersprieding te produsearjen, is de brûkte RF-modulaasjefrekwinsje 2.6GHz, it fermogen is 24.7dBm, en de Vpi fan 'e fazemodulator is 5V. De ûndersteande figuer is it resultearjende fotofobe spektrum mei 17 fotofobe tosken @10dB en SNSR heger as 30dB.
It skema is bedoeld foar 5G-mikrogolfoerdracht, en de folgjende figuer is de spektrumkomponint dy't detektearre wurdt troch de ljochtdetektor, dy't 26G-sinjalen kin generearje mei 10 kear de frekwinsje. It wurdt hjir net neamd.
Gearfetsjend kin sein wurde dat de optyske frekwinsje dy't troch dizze metoade generearre wurdt, in stabyl frekwinsje-ynterval, lege fazerûs, hege krêft en maklike yntegraasje hat, mar der binne ek ferskate problemen. It RF-sinjaal dat op 'e PM laden wurdt, fereasket in soad krêft, in relatyf grut enerzjyferbrûk, en it frekwinsje-ynterval wurdt beheind troch de modulaasjesnelheid, oant 50 GHz, wat in grutter golflingte-ynterval fereasket (algemien > 10 nm) yn it FR8-systeem. Beheind gebrûk, krêftflakheid is noch altyd net genôch.
Pleatsingstiid: 19 maart 2024