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 svjetla 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.