Shema optičkog stanjivanja frekvencije na temelju MZM modulatora

Shema optičkog stanjivanja frekvencije na temeljuMZM modulator

Disperzija optičke frekvencije može se koristiti kao liDARizvor svjetlostiza simultano emitiranje i skeniranje u različitim smjerovima, a također se može koristiti kao izvor svjetlosti s više valnih duljina od 800G FR4, eliminirajući MUX strukturu. Obično je izvor svjetlosti s više valnih duljina male snage ili nije dobro upakiran, a tu su i mnogi problemi. Danas predstavljena shema ima mnoge prednosti i može se upotrijebiti kao referenca. Dijagram njegove strukture prikazan je na sljedeći način: The high-powerDFB laserIzvor svjetlosti je CW svjetlost u vremenskoj domeni i jedna valna duljina u frekvenciji. Nakon prolaska kroz amodulators određenom frekvencijom modulacije fRF, generira se bočni pojas, a interval bočnog pojasa je modulirana frekvencija fRF. Modulator koristi LNOI modulator duljine 8,2 mm, kao što je prikazano na slici b. Nakon duge dionice velike snagefazni modulator, frekvencija modulacije također je fRF, a njezina faza treba napraviti vrh ili donju stranu RF signala i svjetlosnog pulsa međusobno relativno, što rezultira velikim cvrkutanjem, što rezultira većim brojem optičkih zuba. DC prednapon i dubina modulacije modulatora mogu utjecati na ravnomjernost disperzije optičke frekvencije.

Matematički, signal nakon što modulator modulira svjetlosno polje je:
Može se vidjeti da je izlazno optičko polje disperzija optičke frekvencije s frekvencijskim intervalom wrf, a intenzitet zuba disperzije optičke frekvencije povezan je s DFB optičkom snagom. Simulacijom intenziteta svjetlosti koja prolazi kroz MZM modulator iPM fazni modulator, a zatim FFT, dobiva se spektar disperzije optičke frekvencije. Sljedeća slika prikazuje izravan odnos između spljoštenosti optičke frekvencije i DC prednaprezanja modulatora i dubine modulacije na temelju ove simulacije.

Sljedeća slika prikazuje simulirani spektralni dijagram s MZM biasom DC od 0,6π i dubinom modulacije od 0,4π, što pokazuje da je njegova ravnost <5dB.

Slijedi dijagram paketa MZM modulatora, LN je debljine 500 nm, dubina jetkanja je 260 nm, a širina valovoda je 1,5 um. Debljina zlatne elektrode je 1,2 um. Debljina gornje obloge SIO2 je 2 um.

Slijedi spektar testiranog OFC-a, s 13 optički rijetkih zubaca i ravnošću <2,4dB. Frekvencija modulacije je 5 GHz, a opterećenje RF snage u MZM i PM je 11,24 dBm odnosno 24,96 dBm. Broj zubaca pobude disperzije optičke frekvencije može se povećati daljnjim povećanjem PM-RF snage, a interval disperzije optičke frekvencije može se povećati povećanjem frekvencije modulacije. slika
Gore navedeno se temelji na shemi LNOI, a sljedeće se temelji na shemi IIIV. Dijagram strukture je sljedeći: Čip integrira DBR laser, MZM modulator, PM fazni modulator, SOA i SSC. Jedan čip može postići stanjivanje optičke frekvencije visokih performansi.

SMSR DBR lasera je 35dB, širina linije je 38MHz, a raspon podešavanja je 9nm.

MZM modulator koristi se za generiranje bočnog pojasa duljine 1 mm i širine pojasa od samo 7GHz@3dB. Uglavnom ograničeno neusklađenošću impedancije, optički gubitak do 20dB@-8B bias

Duljina SOA je 500 µm, koja se koristi za kompenzaciju gubitka modulacijske optičke razlike, a spektralna propusnost je 62 nm@3dB@90mA. Integrirani SSC na izlazu poboljšava učinkovitost povezivanja čipa (učinkovitost spajanja je 5dB). Konačna izlazna snaga je oko -7dBm.

Kako bi se proizvela disperzija optičke frekvencije, korištena frekvencija RF modulacije je 2,6 GHz, snaga je 24,7 dBm, a Vpi faznog modulatora je 5 V. Donja slika je rezultirajući fotofobni spektar sa 17 fotofobnih zubaca @10dB i SNSR višim od 30dB.

Shema je namijenjena 5G mikrovalnom prijenosu, a sljedeća slika je komponenta spektra koju detektira svjetlosni detektor, a koji može generirati 26G signale 10 puta veće frekvencije. Ovdje nije navedeno.

Ukratko, optička frekvencija generirana ovom metodom ima stabilan frekvencijski interval, nizak fazni šum, veliku snagu i jednostavnu integraciju, ali postoji i nekoliko problema. RF signal učitan na PM zahtijeva veliku snagu, relativno veliku potrošnju energije, a frekvencijski interval ograničen je brzinom modulacije, do 50 GHz, što zahtijeva veći interval valne duljine (općenito >10 nm) u FR8 sustavu. Ograničena upotreba, ravnomjernost snage još uvijek nije dovoljna.