Shema optičkog prorjeđivanja frekvencije temeljena naMZM modulator
Optička disperzija frekvencija može se koristiti kao liDARizvor svjetlostiistovremeno emitirati i skenirati u različitim smjerovima, a može se koristiti i kao izvor svjetlosti s više valnih duljina od 800G FR4, eliminirajući MUX strukturu. Obično je izvor svjetlosti s više valnih duljina ili male snage ili nije dobro pakiran, te postoji mnogo problema. Shema predstavljena danas ima mnoge prednosti i može se koristiti kao referenca. Njezin strukturni dijagram prikazan je na sljedeći način: Izvor velike snageDFB laserIzvor svjetlosti je kontinuirana svjetlost u vremenskoj domeni i jedne valne duljine u frekvenciji. Nakon prolaska krozmodulatorS 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, modulacijska frekvencija je također fRF, a njezina faza mora činiti vrh ili dolinu RF signala i svjetlosnog impulsa u odnosu jedan prema drugome, što rezultira velikim cvrkutom, a time i većim brojem optičkih zubaca. Istosmjerna pristranost i dubina modulacije modulatora mogu utjecati na ravnost optičke disperzije frekvencije.
Matematički, signal nakon što modulator modulira svjetlosno polje je:
Može se vidjeti da je izlazno optičko polje optička frekvencijska disperzija s frekvencijskim intervalom wrf, a intenzitet zuba optičke frekvencijske disperzije povezan je s optičkom snagom DFB-a. Simuliranjem intenziteta svjetlosti koja prolazi kroz MZM modulator iPM fazni modulator, a zatim FFT-om, dobiva se spektar optičke disperzije frekvencija. Sljedeća slika prikazuje izravnu vezu između ravnosti optičke frekvencije i istosmjerne pristranosti modulatora te dubine modulacije na temelju ove simulacije.
Sljedeća slika prikazuje simulirani spektralni dijagram s MZM pristranošću DC od 0,6π i dubinom modulacije od 0,4π, što pokazuje da je njegova ravnost <5dB.
Slijedi dijagram pakiranja MZM modulatora, LN je debljine 500 nm, dubina jetkanja je 260 nm, a širina valovoda je 1,5 μm. Debljina zlatne elektrode je 1,2 μm. Debljina gornjeg sloja SIO2 je 2 μm.
Slijedeći je spektar testiranog OFC-a, s 13 optički rijetkih zubaca i ravnošću <2,4 dB. Modulacijska frekvencija je 5 GHz, a RF opterećenje snage u MZM-u i PM-u je 11,24 dBm odnosno 24,96 dBm. Broj zubaca pobude optičke frekvencijske disperzije može se povećati daljnjim povećanjem PM-RF snage, a interval optičke frekvencijske disperzije može se povećati povećanjem modulacijske frekvencije. slika
Gore navedeno se temelji na LNOI shemi, a sljedeće na IIIV shemi. Strukturni dijagram je sljedeći: Čip integrira DBR laser, MZM modulator, PM fazni modulator, SOA i SSC. Jedan čip može postići visokoučinkovito optičko prorjeđivanje frekvencije.
SMSR DBR lasera je 35dB, širina linije je 38MHz, a raspon podešavanja je 9nm.
MZM modulator se koristi za generiranje bočnog pojasa duljine 1 mm i propusnosti od samo 7 GHz pri 3 dB. Uglavnom je ograničen neusklađenošću impedancije, optičkim gubitkom do 20 dB pri -8 B pristranosti.
Duljina SOA je 500 µm, što se koristi za kompenzaciju gubitka modulacijske optičke razlike, a spektralna širina pojasa je 62 nm@3dB@90mA. Integrirani SSC na izlazu poboljšava učinkovitost sprege čipa (učinkovitost sprege je 5dB). Konačna izlazna snaga je oko -7dBm.
Kako bi se postigla optička disperzija frekvencija, korištena je RF modulacijska frekvencija od 2,6 GHz, snaga je 24,7 dBm, a Vpi faznog modulatora je 5 V. Donja slika prikazuje rezultirajući fotofobni spektar sa 17 fotofobnih zubaca pri 10 dB i SNSR-om većim od 30 dB.
Shema je namijenjena za 5G mikrovalni prijenos, a sljedeća slika prikazuje spektralnu komponentu koju detektira detektor svjetlosti, koji može generirati 26G signale za 10 puta veću frekvenciju. Ovdje nije navedena.
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 je ograničen brzinom modulacije, do 50 GHz, što zahtijeva veći interval valnih duljina (općenito > 10 nm) u FR8 sustavu. Ograničena upotreba, ravnost snage još uvijek nije dovoljna.
Vrijeme objave: 19. ožujka 2024.