Cynllun o deneuo amledd optegol yn seiliedig ar fodiwleiddiwr MZM

Cynllun o deneuo amledd optegol yn seiliedig arModiwleiddiwr MZM

Gellir defnyddio'r gwasgariad amledd optegol fel liDARffynhonnell golaui allyrru a sganio ar yr un pryd i wahanol gyfeiriadau, a gellir ei ddefnyddio hefyd fel ffynhonnell golau aml-donfedd o 800G FR4, gan ddileu'r 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 i gyfeirio ato. Dangosir ei ddiagram strwythur fel a ganlyn: Y pŵer uchelLaser DFBffynhonnell golau yw golau CW o ran parth amser ac un donfedd o ran amledd. Ar ôl pasio trwymodiwleiddiwrgydag amledd modiwleiddio penodol fRF, cynhyrchir band ochr, a'r cyfwng band ochr yw'r amledd wedi'i fodiwleiddio fRF. Mae'r modiwleiddiwr yn defnyddio modiwleiddiwr LNOI gyda hyd o 8.2mm, fel y dangosir yn Ffigur b. Ar ôl darn hir o bŵer uchelmodiwleiddiwr cyfnod, mae'r amledd modiwleiddio hefyd yn fRF, ac mae angen i'w gam wneud brig neu gwastadedd y signal RF a'r pwls golau o'i gymharu â'i gilydd, gan arwain at drydar mawr, gan arwain at fwy o ddannedd optegol. Gall rhagfarn DC a dyfnder modiwleiddio'r modiwleiddiwr effeithio ar wastadrwydd gwasgariad yr amledd optegol.

Yn fathemategol, y signal ar ôl i'r maes golau gael ei fodiwleiddio gan y modiwleiddiwr yw:
Gellir gweld bod y maes optegol allbwn yn wasgariad amledd optegol gydag ystod amledd o wrf, ac mae dwyster y dant gwasgariad amledd optegol yn gysylltiedig â phŵer optegol DFB. Drwy efelychu dwyster y golau sy'n mynd trwy'r modiwleiddiwr MZM aModiwleiddiwr cyfnod PM, ac yna FFT, ceir y sbectrwm gwasgariad amledd optegol. Mae'r ffigur canlynol yn dangos y berthynas uniongyrchol rhwng gwastadrwydd amledd optegol a rhagfarn DC y modiwleiddiwr a dyfnder modiwleiddio yn seiliedig ar yr efelychiad hwn.

Mae'r ffigur canlynol yn dangos y diagram sbectrol wedi'i efelychu gyda rhagfarn MZM DC o 0.6π a dyfnder modiwleiddio o 0.4π, sy'n dangos bod ei wastadrwydd yn <5dB.

Dyma ddiagram pecyn y modiwleiddiwr MZM, mae LN yn 500nm o drwch, mae'r dyfnder ysgythru yn 260nm, a lled y tonfedd-dywysydd yn 1.5um. Trwch yr electrod aur yw 1.2um. Trwch y cladin uchaf SIO2 yw 2um.

Dyma sbectrwm yr OFC a brofwyd, gyda 13 o ddannedd prin 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 gyffro gwasgariad amledd optegol trwy gynyddu'r pŵer PM-RF ymhellach, a gellir cynyddu'r cyfwng gwasgariad amledd optegol trwy gynyddu'r amledd 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 sglodion yn integreiddio laser DBR, modiwleiddiwr MZM, modiwleiddiwr cyfnod PM, SOA ac SSC. Gall un sglodion gyflawni teneuo amledd optegol perfformiad uchel.

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

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

Mae hyd yr SOA yn 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 (mae effeithlonrwydd cyplu yn 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'r modiwleiddiwr cyfnod yw 5V. Y ffigur isod yw'r sbectrwm ffotoffobig canlyniadol gyda 17 o ddannedd ffotoffobig @10dB ac SNSR yn uwch na 30dB.

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

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