Cynllun o deneuo amledd optegol yn seiliedig ar fodylydd MZM

Cynllun o deneuo amledd optegol yn seiliedig arMZM modulator

Gellir defnyddio'r gwasgariad amledd optegol fel liDARffynhonnell golaui allyrru a sganio ar yr un pryd mewn gwahanol gyfeiriadau, a gellir ei ddefnyddio hefyd fel ffynhonnell golau aml-donfedd o 800G FR4, gan ddileu strwythur MUX. Fel arfer, mae'r ffynhonnell golau aml-donfedd naill ai'n bŵer isel neu heb ei becynnu'n dda, ac mae yna lawer o broblemau. Mae gan y cynllun a gyflwynwyd heddiw lawer o fanteision a gellir cyfeirio ato er gwybodaeth. Dangosir ei ddiagram strwythur fel a ganlyn: Y pŵer uchellaser DFBffynhonnell golau yw golau CW mewn parth amser a thonfedd sengl o ran amlder. Wedi myned trwy amodulatorgyda fRF amledd modiwleiddio penodol, bydd band ochr yn cael ei gynhyrchu, a'r cyfwng band ochr yw'r amlder modiwleiddio fRF. Mae'r modulator yn defnyddio modulator LNOI gyda hyd o 8.2mm, fel y dangosir yn Ffigur b. Ar ôl adran hir o high-powermodulator cyfnod, mae'r amlder modiwleiddio hefyd yn fRF, ac mae angen i'w gyfnod wneud crib neu gafn y signal RF a'r pwls ysgafn yn gymharol â'i gilydd, gan arwain at chirp mawr, gan arwain at fwy o ddannedd optegol. Gall gogwydd DC a dyfnder modiwleiddio'r modulator effeithio ar gwastadrwydd y gwasgariad amledd optegol.

Yn fathemategol, y signal ar ôl i'r maes golau gael ei fodiwleiddio gan y modulator yw:
Gellir gweld bod y maes optegol allbwn yn wasgariad amledd optegol gyda chyfwng amlder o wrf, ac mae dwyster y dant gwasgariad amledd optegol yn gysylltiedig â phŵer optegol DFB. Trwy efelychu dwyster y golau yn pasio trwy fodylydd MZM aModulator cyfnod PM, ac yna FFT, mae'r sbectrwm gwasgariad amledd optegol yn cael ei sicrhau. Mae'r ffigur canlynol yn dangos y berthynas uniongyrchol rhwng gwastadrwydd amledd optegol a gogwydd DC modulator a dyfnder modiwleiddio yn seiliedig ar yr efelychiad hwn.

Mae'r ffigur canlynol yn dangos y diagram sbectrol efelychiedig gyda gogwydd MZM DC o 0.6π a dyfnder modiwleiddio o 0.4π, sy'n dangos mai ei wastadrwydd yw <5dB.

Y canlynol yw'r diagram pecyn o'r modulator MZM, mae LN yn 500nm o drwch, mae'r dyfnder ysgythru yn 260nm, ac mae lled y tonfedd yn 1.5um. Trwch yr electrod aur yw 1.2um. Trwch y cladin uchaf SIO2 yw 2um.

Y canlynol yw sbectrwm yr OFC a brofwyd, gyda 13 o ddannedd tenau yn optegol a gwastadrwydd <2.4dB. Yr amledd modiwleiddio yw 5GHz, a'r llwyth pŵer RF yn MZM a PM yw 11.24 dBm a 24.96dBm yn y drefn honno. Gellir cynyddu nifer y dannedd o excitation gwasgariad amledd optegol trwy gynyddu'r pŵer PM-RF ymhellach, a gellir cynyddu'r cyfwng gwasgariad amledd optegol trwy gynyddu'r amlder modiwleiddio. llun
Mae'r uchod yn seiliedig ar gynllun LNOI, ac mae'r canlynol yn seiliedig ar gynllun IIIV. Mae'r diagram strwythur fel a ganlyn: Mae'r sglodyn yn integreiddio laser DBR, modulator MZM, modulator cyfnod PM, SOA a SSC. Gall sglodion sengl gyflawni teneuo amledd optegol perfformiad uchel.

SMSR y laser DBR yw 35dB, lled y llinell yw 38MHz, a'r ystod tiwnio yw 9nm.

Defnyddir y modulator MZM i gynhyrchu band ochr gyda hyd o 1mm a lled band o 7GHz@3dB yn unig. Wedi'i gyfyngu'n bennaf gan ddiffyg cyfatebiaeth rhwystriant, colled optegol hyd at ragfarn 20dB@-8B

Hyd SOA yw 500µm, a ddefnyddir i wneud iawn am y golled gwahaniaeth optegol modiwleiddio, a'r lled band sbectrol yw 62nm@3dB@90mA. Mae'r SSC integredig yn yr allbwn yn gwella effeithlonrwydd cyplu'r sglodion (effeithlonrwydd cyplu yw 5dB). Mae'r pŵer allbwn terfynol tua −7dBm.

Er mwyn cynhyrchu gwasgariad amledd optegol, yr amledd modiwleiddio RF a ddefnyddir yw 2.6GHz, y pŵer yw 24.7dBm, a Vpi y modulator cyfnod yw 5V. Y ffigur isod yw’r sbectrwm ffotoffobig canlyniadol gyda 17 o ddannedd ffotoffobig @10dB a SNSR yn uwch na 30dB.

Mae'r cynllun wedi'i fwriadu ar gyfer trosglwyddiad microdon 5G, a'r ffigur canlynol yw'r gydran sbectrwm a ganfyddir gan y synhwyrydd golau, a all gynhyrchu signalau 26G 10 gwaith yr amlder. Nid yw'n cael ei nodi yma.

I grynhoi, mae gan yr amledd optegol a gynhyrchir gan y dull hwn gyfwng amlder sefydlog, sŵn cyfnod isel, pŵer uchel ac integreiddio hawdd, ond mae yna nifer o broblemau hefyd. Mae angen pŵer mawr, defnydd pŵer cymharol fawr ar y signal RF sy'n cael ei lwytho ar y PM, ac mae'r cyfwng amlder wedi'i gyfyngu gan y gyfradd fodiwleiddio, hyd at 50GHz, sy'n gofyn am gyfwng tonfedd mwy (yn gyffredinol> 10nm) yn y system FR8. Nid yw defnydd cyfyngedig, gwastadrwydd pŵer yn ddigon o hyd.