Silikonski optični modulator za FMCW

Silicijev optični modulatorza FMCW

Kot vsi vemo, je ena najpomembnejših komponent v sistemih LiDAR na osnovi FMCW visoki linearni modulator. Njeno delovno načelo je prikazano na naslednji sliki: UporabaModulator DP-IQosnoviModulacija z enim stranskim pasom (SSB), zgornji in spodnjiMzmDelajte na Null Pointu, na cesti in navzdol na stranskem pasu WC+WM in WC-WM, WM je modulacijska frekvenca, hkrati pa spodnji kanal uvede 90 stopinj fazne razlike in končno se svetloba WC-WM prekliče, le pogojna hitrost premika WC+WM. Na sliki B je LR Blue lokalni signal FM CHIRP, RX Orange je odsevni signal, zaradi Dopplerjevega učinka pa končni signal utripa proizvede F1 in F2.

Razdalja in hitrost sta:

Sledi članek, ki ga je leta 2021 objavila univerza Šanghaj JiaotongSSBgeneratorji, ki izvajajo FMCW na podlagiModulatorji silicijevega svetlobnega modulatorja.

Učinkovitost MZM je prikazana na naslednji način: Razlika v zmogljivosti modulatorjev zgornje in spodnje roke je razmeroma velika. Koeficient zavrnitve stranskega pasu se s hitrostjo modulacije frekvence razlikuje, učinek pa bo slabši, ko se frekvenca povečuje.

Na naslednji sliki rezultati preskusov sistema LiDAR kažejo, da je A/B signal utripa z isto hitrostjo in na različnih razdaljah, C/D pa signal utripa na isti razdalji in pri različnih hitrostih. Rezultati testov so dosegli 15 mm in 0,775m /s.

Tukaj je samo uporaba silicijaOptični modulatorZa FMCW se razpravlja. V resnici učinek silicijevega optičnega modulatorja ni tako dober kot učinekLINO3 modulator, predvsem zato, ker je v silicijevem optičnem modulatorju fazna koeficient/absorpcijska kapacitivnost/stičišče nelinearna s spremembo napetosti, kot je prikazano na spodnji sliki:

To je,

Izhodno moč odnosmodulatorsistem je naslednji
Rezultat je, da je z visokim vrstom:

Te bodo povzročile širitev signala frekvence utripa in zmanjšanje razmerja med signalom in šumom. Kako torej izboljšati linearnost modulatorja silikonske svetlobe? Tukaj razpravljamo le o značilnostih same naprave in ne razpravljamo o shemi kompenzacije z uporabo drugih pomožnih struktur.
Eden od razlogov za nelinearnost modulacijske faze z napetostjo je, da je svetlobno polje v valovodu v različni porazdelitvi težkih in svetlobnih parametrov, hitrost spreminjanja faz pa se razlikuje s spremembo napetosti. Kot je prikazano na naslednji sliki. Območje izčrpavanja s težkimi motnjami se spremeni manj kot pri lahkih motnjah.

Naslednja slika prikazuje krivulje sprememb intermodulacijskega popačenja tretjega reda in harmonično izkrivljanje drugega reda s koncentracijo nereda, to je frekvenca modulacije. Vidimo, da je sposobnost zatiranja zatiranje za močno nered večja kot pri lahkem neredu. Zato remiksiranje pomaga izboljšati linearnost.

Zgoraj je enakovreden upoštevanju C v RC modelu MZM, upoštevati pa je treba tudi vpliv R. Sledi krivulja sprememb CDR3 s serijskim uporom. Vidimo, da je manjša serijska odpornost, večja je CDR3.

Nenazadnje učinek silicijevega modulatorja ni nujno slabši od učinka Linbo3. Kot je prikazano na spodnji sliki, cdr3Silicijev modulatorbo v primeru popolne pristranskosti z razumno zasnovo strukture in dolžine modulatorja višji kot pri Linbo3. Preskusni pogoji ostajajo dosledni.

Če povzamemo, lahko strukturno zasnovo modulatorja silicijeve svetlobe le omilimo, ne ozdravimo in ali ga lahko resnično uporabimo v sistemu FMCW, če je resnično, če je lahko, lahko doseže integracijo oddajnika, ki ima prednosti za obsežno zmanjšanje stroškov.