Një skemë e hollimit të frekuencës optike bazuar në modulatorin MZM

Një skemë e hollimit të frekuencës optike bazuar nëModulator MZM

Dispersioni optik i frekuencës mund të përdoret si liDARburim dritepër të emetuar dhe skanuar njëkohësisht në drejtime të ndryshme, dhe mund të përdoret gjithashtu si një burim drite me shumë gjatësi vale prej 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 tij paraqitet si më poshtë: Fuqia e lartëLazer DFBburimi i dritës është drita CW në domenin kohor dhe gjatësi vale e vetme në frekuencë. Pasi ka kaluar nëpër njëmodulatorme një frekuencë të caktuar modulimi fRF, brezi anësor do të gjenerohet, 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 pjese të gjatë të fuqisë së lartëmodulator fazor, frekuenca e modulimit është gjithashtu fRF dhe faza e saj duhet të bëjë kreshtën ose kufirin e sinjalit RF dhe pulsin e dritës në lidhje me njëri-tjetrin, duke rezultuar në një cicërimë të madhe, duke rezultuar në dhëmbë më optikë. Paragjykimi DC dhe thellësia e modulimit të modulatorit mund të ndikojnë në rrafshimin 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 optike e frekuencës me një interval frekuence prej wrf, dhe intensiteti i dhëmbit të shpërndarjes së frekuencës optike lidhet me fuqinë optike DFB. Duke simuluar intensitetin e dritës që kalon përmes modulatorit MZM dheModulator i fazës PM, dhe më pas FFT, fitohet spektri i dispersionit të frekuencës optike. Figura e mëposhtme tregon lidhjen e drejtpërdrejtë midis rrafshimit të frekuencës optike dhe paragjykimit DC të modulatorit dhe thellësisë së modulimit bazuar në këtë simulim.

Figura e mëposhtme tregon diagramin spektral të simuluar me paragjykim MZM DC prej 0,6π dhe thellësi modulimi prej 0,4π, që tregon se rrafshësia e tij është <5dB.

Më poshtë është diagrami i paketës së modulatorit MZM, LN është 500 nm i trashë, thellësia e gravurës është 260 nm dhe gjerësia e valëzuesit 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 rrafshim <2.4dB. Frekuenca e modulimit është 5 GHz, dhe ngarkimi i fuqisë RF në MZM dhe PM është përkatësisht 11.24 dBm dhe 24.96 dBm. 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 në vijim bazohet në skemën IIIV. Diagrami i 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 rrallimin e frekuencës optike me performancë të lartë.

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

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

Gjatësia e 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 i integruar në dalje përmirëson efikasitetin e bashkimit të çipit (efikasiteti i bashkimit 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 fazor është 5V. 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 e mikrovalës 5G dhe figura e mëposhtme është komponenti i spektrit i zbuluar nga detektori i dritës, i cili mund të gjenerojë sinjale 26G me 10 herë më shumë se frekuenca. Këtu nuk thuhet.

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 të energjisë dhe intervali i frekuencës është i kufizuar nga shpejtësia e modulimit, deri në 50 GHz, e cila kërkon një interval më të madh të gjatësisë valore (përgjithësisht >10 nm) në sistemin FR8. Përdorimi i kufizuar, rrafshimi i fuqisë ende nuk është i mjaftueshëm.