Modulator optegol siliconar gyfer FMCW
Fel y gwyddom i gyd, un o'r cydrannau pwysicaf mewn systemau Lidar sy'n seiliedig ar FMCW yw'r modulator llinoledd uchel. Dangosir ei egwyddor weithredol yn y ffigur canlynol: DefnyddioModulator DP-IQseiliedigmodiwleiddio band ochr sengl (SSB), yr uchaf ac isafMZMgwaith ar bwynt null, ar y ffordd ac i lawr y band ochr o wc + wm a WC-WM, wm yw'r amlder modiwleiddio, ond ar yr un pryd mae'r sianel isaf yn cyflwyno gwahaniaeth cyfnod 90 gradd, ac yn olaf golau WC-WM yn cael ei ganslo, dim ond y term shifft amledd wc+wm. Yn Ffigur b, LR glas yw'r signal chirp FM lleol, RX oren yw'r signal adlewyrchiedig, ac oherwydd effaith Doppler, mae'r signal curiad terfynol yn cynhyrchu f1 a f2.
Y pellter a'r cyflymder yw:
Mae'r canlynol yn erthygl a gyhoeddwyd gan Brifysgol Shanghai Jiaotong yn 2021, amSSBgeneraduron sy'n gweithredu FMCW yn seiliedig armodulators golau silicon.
Dangosir perfformiad MZM fel a ganlyn: Mae gwahaniaeth perfformiad modulators braich uchaf ac isaf yn gymharol fawr. Mae cymhareb gwrthod bandiau ochr y cludwr yn wahanol gyda'r gyfradd modiwleiddio amlder, a bydd yr effaith yn gwaethygu wrth i'r amlder gynyddu.
Yn y ffigur canlynol, mae canlyniadau profion y system Lidar yn dangos mai a/b yw'r signal curiad ar yr un cyflymder ac ar bellteroedd gwahanol, a c/d yw'r signal curiad ar yr un pellter ac ar gyflymder gwahanol. Cyrhaeddodd canlyniadau'r profion 15mm a 0.775m /s.
Yma, dim ond cymhwyso siliconmodulator optegolar gyfer FMCW yn cael ei drafod. Mewn gwirionedd, nid yw effaith modulator optegol silicon cystal ag effaithModulator LiNO3, yn bennaf oherwydd yn modulator optegol silicon, mae'r cyfernod newid cyfnod / amsugno / cynhwysedd cyffordd yn aflinol â'r newid foltedd, fel y dangosir yn y ffigur isod:
Hynny yw,
Mae perthynas pŵer allbwn ymodulatorsystem fel a ganlyn
Y canlyniad yw detuning lefel uchel:
Bydd y rhain yn achosi ehangu'r signal amledd curiad a gostyngiad yn y gymhareb signal-i-sŵn. Felly beth yw'r ffordd i wella llinoledd y modulator golau silicon? Yma rydym yn trafod nodweddion y ddyfais ei hun yn unig, ac nid ydym yn trafod y cynllun iawndal gan ddefnyddio strwythurau ategol eraill.
Un o'r rhesymau dros aflinolrwydd cyfnod modiwleiddio â foltedd yw bod y maes golau yn y canllaw tonnau mewn dosbarthiad gwahanol o baramedrau trwm a golau ac mae'r gyfradd newid cyfnod yn wahanol gyda'r newid foltedd. Fel y dangosir yn y llun canlynol. Mae'r rhanbarth dihysbyddu ag ymyrraeth trwm yn newid yn llai na'r hyn sydd ag ymyrraeth ysgafn.
Mae'r ffigur canlynol yn dangos cromliniau newid y trydydd-gorchymyn afluniad intermodulation TID a'r ail-drefn ystumio harmonig SHD gyda chrynodiad yr annibendod, hynny yw, yr amlder modiwleiddio. Gwelir fod gallu atal y detning ar gyfer annibendod trwm yn uwch na'r gallu ar gyfer annibendod ysgafn. Felly, mae ailgymysgu yn helpu i wella llinoledd.
Mae'r uchod yn cyfateb i ystyried C yn y model RC o MZM, a dylid ystyried dylanwad R hefyd. Y canlynol yw cromlin newid CDR3 gyda gwrthiant y gyfres. Gellir gweld mai'r lleiaf yw gwrthiant y gyfres, y mwyaf yw'r CDR3.
Yn olaf ond nid lleiaf, nid yw effaith y modulator silicon o reidrwydd yn waeth nag effaith LiNbO3. Fel y dangosir yn y ffigur isod, mae CDR3 o'rmodulator siliconyn uwch na LiNbO3 yn achos tueddiad llawn trwy ddyluniad rhesymol o strwythur a hyd y modulator. Mae amodau prawf yn aros yn gyson.
I grynhoi, gall dyluniad strwythurol y modulator golau silicon gael ei liniaru yn unig, nid ei wella, ac a ellir ei ddefnyddio mewn gwirionedd yn system FMCW mae angen dilysu arbrofol, os gall fod yn wirioneddol, yna gall gyflawni integreiddio transceiver, sydd â manteision ar gyfer lleihau costau ar raddfa fawr.
Amser post: Maw-18-2024