Një skemë e hollimit të frekuencës optike bazuar në modulatorin MZM

Një skemë e hollimit të frekuencës optike bazuar nëModulatori MZM

Shpërndarja e frekuencës optike mund të përdoret si një liDARburim dritepër të emetuar dhe skanuar njëkohësisht në drejtime të ndryshme, dhe mund të përdoret gjithashtu si një burim drite me shumë gjatësi vale të 800G FR4, duke eliminuar strukturën MUX. Zakonisht, burimi i dritës me shumë gjatësi vale është ose me fuqi të ulët ose jo i paketuar mirë, dhe ka shumë probleme. Skema e prezantuar sot ka shumë përparësi dhe mund të referohet për referencë. Diagrami i strukturës së saj tregohet si më poshtë: Skema me fuqi të lartëLazer DFBburimi i dritës është dritë me valë vazhduese në domenin kohor dhe me një valë të vetme në frekuencë. Pasi kalon nëpër njëmodulatorme një frekuencë të caktuar modulimi fRF, do të gjenerohet brezi anësor, dhe intervali i brezit anësor është frekuenca e moduluar fRF. Modulatori përdor një modulator LNOI me një gjatësi prej 8.2 mm, siç tregohet në Figurën b. Pas një seksioni të gjatë me fuqi të lartëmodulator faze, frekuenca e modulimit është gjithashtu fRF, dhe faza e saj duhet të krijojë kreshtën ose luginën e sinjalit RF dhe pulsin e dritës në raport me njëri-tjetrin, duke rezultuar në një cicërimë të madhe, duke rezultuar në më shumë dhëmbë optikë. Polarizimi DC dhe thellësia e modulimit të modulatorit mund të ndikojnë në sheshtësinë e shpërndarjes së frekuencës optike.

Matematikisht, sinjali pasi fusha e dritës modulohet nga modulatori është:
Mund të shihet se fusha optike e daljes është një shpërndarje e frekuencës optike me një interval frekuence wrf, dhe intensiteti i dhëmbit të shpërndarjes së frekuencës optike lidhet me fuqinë optike DFB. Duke simuluar intensitetin e dritës që kalon nëpër modulatorin MZM dheModulatori i fazës PM, dhe pastaj FFT, merret spektri i shpërndarjes së frekuencës optike. Figura e mëposhtme tregon marrëdhënien e drejtpërdrejtë midis sheshtësisë së frekuencës optike dhe polarizimit DC të modulatorit dhe thellësisë së modulimit bazuar në këtë simulim.

Figura e mëposhtme tregon diagramin spektral të simuluar me polaritet DC të MZM prej 0.6π dhe thellësi modulimi prej 0.4π, që tregon se sheshtësia e tij është <5dB.

Më poshtë është diagrama e paketimit të modulatorit MZM, LN është 500 nm i trashë, thellësia e gdhendjes është 260 nm dhe gjerësia e valëpërçuesit 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-së së testuar, me 13 dhëmbë optikisht të rrallë dhe sheshtësi <2.4dB. Frekuenca e modulimit është 5GHz, dhe ngarkesa e fuqisë 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. foto
Sa më sipër bazohet në skemën LNOI, dhe sa vijon bazohet në skemën IIIV. Diagrama e strukturës është si më poshtë: Çipi integron lazerin DBR, modulatorin MZM, modulatorin e fazës PM, SOA dhe SSC. Një çip i vetëm mund të arrijë hollim të frekuencës optike me performancë të lartë.

SMSR i lazerit DBR është 35dB, gjerësia e vijës 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 7 GHz@3dB. Kryesisht i kufizuar nga mospërputhja e impedancës, humbja optike deri në 20 dB@-8B polarizim.

Gjatësia SOA është 500µm, e cila përdoret për të kompensuar humbjen e ndryshimit optik të modulimit, dhe gjerësia e brezit spektral është 62nm@3dB@90mA. SSC-ja e integruar në dalje përmirëson efikasitetin e çiftëzimit të çipit (efikasiteti i çiftëzimit është 5dB). Fuqia përfundimtare e daljes është rreth −7dBm.

Për të prodhuar shpërndarje të frekuencës optike, frekuenca e modulimit RF e përdorur është 2.6 GHz, fuqia është 24.7 dBm dhe Vpi e modulatorit të fazës është 5 V. Figura më poshtë është spektri fotofobik që rezulton me 17 dhëmbë fotofobikë @10dB dhe SNSR më të lartë se 30dB.

Skema është menduar për transmetimin me mikrovalë 5G, dhe figura e mëposhtme është komponenti i spektrit i zbuluar nga detektori i dritës, i cili mund të gjenerojë sinjale 26G me frekuencë 10 herë më të madhe. Nuk është deklaruar këtu.

Si përmbledhje, frekuenca optike e gjeneruar nga kjo metodë ka një interval të qëndrueshëm frekuence, zhurmë të ulët fazore, 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 energjie, dhe intervali i frekuencës është i kufizuar nga shkalla e modulimit, deri në 50 GHz, e cila kërkon një interval më të madh gjatësie vale (përgjithësisht >10 nm) në sistemin FR8. Përdorimi i kufizuar, niveli i fuqisë ende nuk është i mjaftueshëm.