Shema optičnega frekvenčnega redčenja na osnoviMZM modulator
Optično frekvenčno disperzijo lahko uporabimo kot liDARIzvor svetlobeza istočasno oddajanje in skeniranje v različnih smereh, uporablja pa se lahko tudi kot vir svetlobe z več valovnimi dolžinami 800G FR4, s čimer se odpravi struktura MUX.Običajno je vir svetlobe z več valovnimi dolžinami nizke moči ali ni dobro zapakiran, kar povzroča veliko težav.Danes uvedena shema ima veliko prednosti in se nanjo lahko sklicujete kot referenco.Njegov strukturni diagram je prikazan na naslednji način: Visoka močDFB laservir svetlobe je CW svetloba v časovni domeni in ena valovna dolžina v frekvenci.Po prehodu skozi amodulatorz določeno modulacijsko frekvenco fRF se ustvari stranski pas, interval stranskega pasu pa je modulirana frekvenca fRF.Modulator uporablja modulator LNOI z dolžino 8,2 mm, kot je prikazano na sliki b.Po dolgem delu visoke močifazni modulator, je modulacijska frekvenca prav tako fRF, njena faza pa mora narediti vrh ali dno RF signala in svetlobnega impulza relativno drug proti drugemu, kar ima za posledico velik čirp, kar ima za posledico več optičnih zob.Pristranskost enosmernega toka in globina modulacije modulatorja lahko vplivata na ravnost disperzije optične frekvence.
Matematično je signal po modulaciji svetlobnega polja z modulatorjem:
Vidimo lahko, da je izhodno optično polje optična frekvenčna disperzija s frekvenčnim intervalom wrf, intenzivnost zoba optične frekvenčne disperzije pa je povezana z optično močjo DFB.S simulacijo jakosti svetlobe, ki prehaja skozi MZM modulator inPM fazni modulator, in nato FFT, dobimo optični frekvenčni disperzijski spekter.Naslednja slika prikazuje neposredno razmerje med ravnostjo optične frekvence in pristranskostjo enosmernega toka modulatorja ter globino modulacije na podlagi te simulacije.
Naslednja slika prikazuje simulirani spektralni diagram s pristranskostjo MZM DC 0,6π in globino modulacije 0,4π, kar kaže, da je njegova ravnost <5dB.
Sledi diagram paketa modulatorja MZM, LN je debel 500 nm, globina jedkanja je 260 nm, širina valovoda pa je 1,5 um.Debelina zlate elektrode je 1,2 um.Debelina zgornje obloge SIO2 je 2 um.
Sledi spekter testiranega OFC s 13 optično redkimi zobmi in ravnostjo <2,4 dB.Frekvenca modulacije je 5 GHz, obremenitev RF moči v MZM in PM pa 11,24 dBm oziroma 24,96 dBm.Število zob vzbujanja optične frekvenčne disperzije se lahko poveča z nadaljnjim povečanjem moči PM-RF, interval optične frekvenčne disperzije pa se lahko poveča s povečanjem frekvence modulacije.slika
Zgornje temelji na shemi LNOI, naslednje pa na shemi IIIV.Strukturni diagram je naslednji: Čip vključuje DBR laser, MZM modulator, PM fazni modulator, SOA in SSC.En sam čip lahko doseže visoko zmogljivo redčenje optične frekvence.
SMSR laserja DBR je 35 dB, širina črte je 38 MHz, območje uglaševanja pa 9 nm.
Modulator MZM se uporablja za ustvarjanje stranskega pasu z dolžino 1 mm in pasovno širino samo 7GHz@3dB.V glavnem omejeno z neusklajenostjo impedance, optična izguba do 20dB@-8B pristranskosti
Dolžina SOA je 500 µm, ki se uporablja za kompenzacijo izgube modulacijske optične razlike, spektralna pasovna širina pa je 62 nm@3dB@90mA.Integrirani SSC na izhodu izboljša učinkovitost sklopitve čipa (učinkovitost sklopitve je 5dB).Končna izhodna moč je približno −7dBm.
Za ustvarjanje optične frekvenčne disperzije je uporabljena RF modulacijska frekvenca 2,6 GHz, moč 24,7 dBm, Vpi faznega modulatorja pa 5 V.Na spodnji sliki je nastali fotofobni spekter s 17 fotofobnimi zobci pri 10 dB in SNSR višji od 30 dB.
Shema je namenjena mikrovalovnemu prenosu 5G, naslednja slika pa je komponenta spektra, ki jo zazna svetlobni detektor, ki lahko ustvari signale 26G z 10-kratno frekvenco.Tukaj ni navedeno.
Če povzamemo, ima optična frekvenca, ustvarjena s to metodo, stabilen frekvenčni interval, nizek fazni šum, veliko moč in enostavno integracijo, vendar obstaja tudi več težav.RF signal, naložen na PM, zahteva veliko moč, relativno veliko porabo energije, frekvenčni interval pa je omejen s stopnjo modulacije, do 50 GHz, kar zahteva večji interval valovnih dolžin (običajno > 10 nm) v sistemu FR8.Omejena uporaba, enakomernost moči še vedno ni dovolj.
Čas objave: 19. marec 2024