Modulator optik i silikonitPër FMCW
Siç e dimë të gjithë, një nga komponentët më të rëndësishëm në sistemet LIDAR me bazë FMCW është modulatori i lartë i linearitetit. Parimi i saj i punës është treguar në figurën vijuese: PërdorimiModulator DP-IQi bazuarModulimi i vetëm i brezit anësor (SSB), e sipërme dhe e poshtmeMZMPuna në Null Point, në rrugë dhe poshtë brezit anësor të WC+WM dhe WC-WM, WM është frekuenca e modulimit, por në të njëjtën kohë kanali i poshtëm prezanton diferencën fazore 90 gradë, dhe në fund drita e WC-WM anulohet, vetëm termi i frekuencës së ndryshimit të WC+WM. Në figurën B, LR Blue është sinjali lokal FM CHIRP, RX Portokalli është sinjali i reflektuar, dhe për shkak të efektit Doppler, sinjali përfundimtar i rrahjes prodhon F1 dhe F2.
Distanca dhe shpejtësia janë:
Më poshtë është një artikull i botuar nga Universiteti Shanghai Jiaotong në 2021, RrethSSBgjeneratorë që zbatojnë FMCW bazuar nëModuluesit e dritës së silikonit.
Performanca e MZM është treguar si më poshtë: Diferenca e performancës së moduluesve të krahut të sipërm dhe të poshtëm është relativisht i madh. Raporti i refuzimit të brezit anësor të bartësit është i ndryshëm me shkallën e modulimit të frekuencës, dhe efekti do të bëhet më i keq me rritjen e frekuencës.
Në figurën e mëposhtme, rezultatet e provës së sistemit LIDAR tregojnë se A/B është sinjali i rrahjes me të njëjtën shpejtësi dhe në distanca të ndryshme, dhe C/D është sinjali i rrahjes në të njëjtën distancë dhe me shpejtësi të ndryshme. Rezultatet e provës arritën në 15 mm dhe 0.775m /s.
Këtu, vetëm aplikimi i silikonitmodulator optikpër FMCW është diskutuar. Në realitet, efekti i modulatorit optik të silikonit nuk është aq i mirë sa ai iModulator lino3, Kryesisht sepse në modulatorin optik të silikonit, kapaciteti i ndryshimit të fazës/thithjes/kapacitetit të kryqëzimit është jo-linear me ndryshimin e tensionit, siç tregohet në figurën më poshtë:
Kjo është,
Marrëdhënia e fuqisë së daljes sëmodulatorsistemi është si më poshtë
Rezultati është një shkëputje e rendit të lartë:
Këto do të shkaktojnë zgjerimin e sinjalit të frekuencës së rrahjes dhe uljen e raportit sinjal-zhurmë. Pra, cila është mënyra për të përmirësuar linearitetin e modulatorit të dritës së silikonit? Këtu ne diskutojmë vetëm karakteristikat e vetë pajisjes dhe nuk diskutojmë skemën e kompensimit duke përdorur struktura të tjera ndihmëse.
Një nga arsyet e jo-linearitetit të fazës së modulimit me tension është se fusha e dritës në shiritin e valës është në shpërndarje të ndryshme të parametrave të rëndë dhe të dritës dhe shkalla e ndryshimit të fazës është e ndryshme me ndryshimin e tensionit. Siç tregohet në foton e mëposhtme. Regjioni i varfërimit me ndërhyrje të rëndë ndryshon më pak se ai me ndërhyrje të dritës.
Figura e mëposhtme tregon kthesat e ndryshimit të shtrembërimit të intermodulimit të rendit të tretë TID dhe shtrembërimit harmonik të rendit të dytë shd me përqendrimin e rrëmujës, domethënë frekuencën e modulimit. Mund të shihet se aftësia shtypëse e shkëputjes për rrëmujë të rëndë është më e lartë se ajo për rrëmujën e dritës. Prandaj, rimodelimi ndihmon në përmirësimin e linearitetit.
Më sipër është e barabartë me marrjen në konsideratë të C në modelin RC të MZM, dhe ndikimi i R gjithashtu duhet të merret në konsideratë. Më poshtë është kurba e ndryshimit të CDR3 me rezistencën e serisë. Mund të shihet se sa më e vogël të jetë rezistenca e serisë, aq më e madhe është CDR3.
Së fundmi, efekti i modulatorit të silikonit nuk është domosdoshmërisht më i keq se ai i Linbo3. Siç tregohet në figurën më poshtë, CDR3 emodulator silikonido të jetë më e lartë se ajo e Linbo3 në rastin e paragjykimit të plotë përmes modelimit të arsyeshëm të strukturës dhe gjatësisë së modulatorit. Kushtet e provës mbeten të qëndrueshme.
Si përmbledhje, dizajni strukturor i modulatorit të dritës së silikonit mund të zbutet, jo kurohet, dhe nëse me të vërtetë mund të përdoret në sistemin FMCW ka nevojë për verifikim eksperimental, nëse mund të jetë me të vërtetë, atëherë ai mund të arrijë integrimin e transmetuesit, i cili ka avantazhe për uljen e kostos në shkallë të gjerë.
Koha e postimit: Mar-18-2024