Një skemë e rrallimit të frekuencës optike bazuar në modulatorin MZM

Një skemë e rrallimit të frekuencës optike bazuar nëModulator MZM

Shpërndarja e frekuencës optike mund të përdoret si LIDARburim i dritësPër të lëshuar dhe skanuar njëkohësisht në drejtime të ndryshme, dhe mund të përdoret gjithashtu si një burim drite me gjatësi shumë vale prej 800g FR4, duke eleminuar strukturën MUX. Zakonisht, burimi i dritës me gjatësi shumë vale është ose me fuqi të ulët ose jo të paketuar mirë, dhe ka shumë probleme. Skema e prezantuar sot ka shumë avantazhe dhe mund të referohet për referencë. Diagrami i strukturës së saj tregohet si më poshtë: Fuqia e lartëLazer dfbBurimi i dritës është drita CW në domenin kohor dhe gjatësia e valës së vetme në frekuencë. Pasi të kaloni nëpër njëmodulatorMe një frf të frekuencës së caktuar të modulimit, shirita anësor do të gjenerohet, dhe intervali i brezit anësor është FRF e frekuencës së moduluar. Modulatori përdor një modulator LNOI me një gjatësi prej 8.2 mm, siç tregohet në figurën b. Pas një pjese të gjatë të fuqisë së lartëmodulator fazor, frekuenca e modulimit është gjithashtu FRF, dhe faza e saj duhet të bëjë kreshtën ose korrën e sinjalit RF dhe pulsin e dritës në lidhje me njëri -tjetrin, duke rezultuar në një chirp të madh, duke rezultuar në dhëmbë më optikë. Paragjykimi i DC dhe thellësia e modulimit të modulatorit mund të ndikojnë në rrafshimin e shpërndarjes së frekuencës optike.

Matematikisht, sinjali pasi fusha e dritës të modulohet nga moduluesi është:
Mund të shihet se fusha optike e daljes është një shpërndarje e frekuencës optike me një interval frekuence të WRF, dhe intensiteti i dhëmbit të shpërndarjes së frekuencës optike është e lidhur me fuqinë optike DFB. Duke simuluar intensitetin e dritës që kalon nëpër modulatorin MZM dheModulator i fazës së PM, dhe pastaj FFT, merret spektri i shpërndarjes së frekuencës optike. Figura e mëposhtme tregon marrëdhënien e drejtpërdrejtë midis rrafshimit të frekuencës optike dhe paragjykimit të modulimit të moduluesit dhe thellësisë së modulimit bazuar në këtë simulim.

Figura e mëposhtme tregon diagramin spektral të simuluar me paragjykimin MZM DC prej 0.6π dhe thellësinë e modulimit prej 0.4π, që tregon se rrafshimi i tij është <5db.

Më poshtë është diagrami i paketës së modulatorit MZM, LN është i trashë 500nm, thellësia e etching është 260nm, dhe gjerësia e shiritit të valës është 1.5um. Trashësia e elektrodës së arit është 1.2um. Trashësia e veshjes së sipërme SiO2 është 2um.

Më poshtë është spektri i OFC i testuar, me 13 dhëmbë optikisht të rrallë dhe rrafshësi <2.4db. Frekuenca e modulimit është 5GHz, dhe ngarkesa e energjisë RF në MZM dhe PM është përkatësisht 11.24 dBm dhe 24.96dBm. Numri i dhëmbëve të ngacmimit të shpërndarjes së frekuencës optike mund të rritet duke rritur më tej fuqinë PM-RF, dhe intervali i shpërndarjes së frekuencës optike mund të rritet duke rritur frekuencën e modulimit. pikturë
E mësipërme bazohet në skemën LNOI, dhe sa vijon bazohet në skemën IIIV. Diagrami i strukturës është si më poshtë: CHIP integron lazerin DBR, modulatorin MZM, modulatorin e fazës së PM, SOA dhe SSC. Një çip i vetëm mund të arrijë rrallimin e frekuencës optike të performancës së lartë.

SMSR e lazerit DBR është 35dB, gjerësia e linjës është 38MHz, dhe diapazoni i akordimit është 9nm.

Modulatori MZM përdoret për të gjeneruar brez anësor me një gjatësi prej 1 mm dhe një gjerësi bande prej vetëm 7GHz@3DB. Kryesisht e kufizuar nga mospërputhja e rezistencës, humbja optike deri në 20db@-8b paragjykim

Gjatësia e SOA është 500 μm, e cila përdoret për të kompensuar humbjen e diferencës optike të modulimit, dhe gjerësia e bandës spektrale është 62NM@3DB@90MA. SSC e integruar në dalje përmirëson efikasitetin e bashkimit të çipit (efikasiteti i bashkimit është 5db). Fuqia përfundimtare e daljes është rreth −7dbm.

Për të prodhuar shpërndarjen e frekuencës optike, frekuenca e modulimit RF e përdorur është 2.6GHz, fuqia është 24.7dbm, dhe VPI e modulatorit të fazës është 5V. Shifra më poshtë është spektri fotofobik që rezulton me 17 dhëmbë fotofobikë @10db dhe SNSR më i lartë se 30dB.

Skema është e destinuar për transmetimin e mikrovalës 5G, dhe figura e mëposhtme është përbërësi i spektrit të zbuluar nga detektori i dritës, i cili mund të gjenerojë sinjale 26G me 10 herë frekuencën. Nuk është shprehur këtu.

Si përmbledhje, frekuenca optike e gjeneruar nga kjo metodë ka interval të qëndrueshëm të frekuencës, zhurmë në fazë të ulët, fuqi të lartë dhe integrim të lehtë, por ka edhe disa probleme. Sinjali RF i ngarkuar në PM kërkon fuqi të madhe, konsum relativisht të madh të energjisë, dhe intervali i frekuencës është i kufizuar nga shkalla e modulimit, deri në 50GHz, e cila kërkon një interval më të madh të gjatësisë së valës (përgjithësisht> 10nm) në sistemin FR8. Përdorimi i kufizuar, rrafshimi i energjisë ende nuk është i mjaftueshëm.