Shema prorjeđivanja optičke frekvencije na temelju MZM modulatora

Shema prorjeđivanja optičke frekvencije na temeljuMZM modulator

Disperzija optičke frekvencije može se koristiti kao LiDARizvor svjetlostiZa istovremeno emitiranje i skeniranje u različitim smjerovima, a može se koristiti i kao izvor svjetlosti s više valnih duljina od 800 g FR4, eliminirajući MUX strukturu. Obično je izvor svjetlosti s više valnih duljina ili mala snaga ili nije dobro pakiran, a postoje mnogi problemi. Danas uvedena shema ima mnogo prednosti i može se uputiti na referencu. Njegov dijagram strukture prikazan je na sljedeći način: velika snagaDFB laserIzvor svjetlosti je CW svjetlost u vremenskoj domeni i jednoj valnoj duljini u frekvenciji. Nakon prolaska kroz amodulatorS određenom modulacijskom frekvencijom FRF, generirat će 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 dugog dijela velike snagefazni modulator, frekvencija modulacije je također FRF, a njegova faza mora napraviti greben ili korito RF signala i svjetlosnog impulsa u odnosu na međusobno, što rezultira velikim chirp, što rezultira više optičkih zuba. DC pristranost i dubina modulacije modulatora mogu utjecati na ravanstvo disperzije optičke frekvencije.

Matematički, signal nakon svjetlosnog polja modulira modulator je:
Može se vidjeti da je izlazno optičko polje optička frekvencijska disperzija s frekvencijskim intervalom WRF -a, a intenzitet zuba za disperziju optičke frekvencije povezan je s optičkom snagom DFB. Simuliranjem intenziteta svjetlosti koji prolazi kroz MZM modulator iPM fazni modulator, a zatim FFT, dobiva se spektar disperzije optičke frekvencije. Sljedeća slika prikazuje izravni odnos između ravnanja optičke frekvencije i modulatora istosmjerne pristranosti i dubine modulacije na temelju ove simulacije.

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

Slijedi dijagram paketa MZM modulatora, ln je debljine 500 nm, dubina jetkanja je 260 nm, a širina valovoda je 1,5um. Debljina zlatne elektrode je 1,2UM. Debljina gornjeg obloga SiO2 je 2UM.

Slijedi spektar testiranog OFC -a, s 13 optički rijetkih zuba i ravnanja <2,4db. Učestalost modulacije je 5GHz, a opterećenje snage RF u MZM i PM je 11,24 dBm i 24,96dbm. Broj zuba ekscitacije optičke frekvencije može se povećati daljnjim povećanjem snage PM-RF, a interval disperzije optičke frekvencije može se povećati povećanjem frekvencije modulacije. slika
Navedeno se temelji na LNOI shemi, a sljedeće se temelji na IIIV shemi. 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 35 dB, širina linije je 38MHz, a raspon podešavanja 9Nm.

MZM modulator koristi se za generiranje bočnog pojasa s duljinom od 1 mm i širinom pojasa od samo 7GHz@3DB. Uglavnom ograničen neusklađenjem impedancije, optički gubitak do 20 dB@-8b pristranosti

Duljina SOA je 500 µm, koja se koristi za nadoknadu gubitka optičke razlike modulacije, a spektralna širina pojasa je 62nm@3DB@90ma. Integrirani SSC na izlazu poboljšava učinkovitost spajanja čipa (učinkovitost spajanja je 5db). Konačna izlazna snaga iznosi oko -7dbm.

Da bi se proizvela disperzija optičke frekvencije, korištena frekvencija RF modulacije je 2,6 GHz, snaga je 24,7DBM, a VPI faznog modulatora je 5V. Slika u nastavku je rezultirajući fotofobni spektar sa 17 fotofobnih zuba @10db i SNSR veći od 30db.

Shema je namijenjena 5G prijenosu mikrovalne pećnice, a sljedeća je slika komponenta spektra otkrivena detektorom svjetlosti, koja može generirati 26G signale za 10 puta veću frekvenciju. Ovdje nije navedeno.

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