Modulator optik silikonipër FMCW
Siç e dimë të gjithë, një nga komponentët më të rëndësishëm në sistemet Lidar të bazuara në FMCW është modulatori me linearitet të lartë. Parimi i tij i punës është paraqitur në figurën e mëposhtme: PërdorimiModulator DP-IQbazuarmodulimi i një brezi anësor të vetëm (SSB), e sipërme dhe e poshtmeMZMPuna në pikën zero, 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 fut 90 gradë diferencë fazore dhe në fund drita e WC-WM anulohet, vetëm termi i zhvendosjes së frekuencës wc+wm. Në figurën b, blu LR është sinjali lokal i cicërimës FM, portokalli RX është sinjali i reflektuar dhe për shkak të efektit Doppler, sinjali i rrahjes përfundimtare prodhon f1 dhe f2.
Distanca dhe shpejtësia janë:
Më poshtë është një artikull i botuar nga Universiteti i Shanghai Jiaotong në 2021, rrethSSBgjeneratorë që zbatojnë FMCW bazuar nëmodulatorët e dritës së silikonit.
Performanca e MZM tregohet si më poshtë: Dallimi i performancës së modulatorëve të krahut të sipërm dhe të poshtëm është relativisht i madh. Raporti i refuzimit të brezit anësor të bartësit është i ndryshëm me shpejtësinë e modulimit të frekuencës dhe efekti do të bëhet më i keq me rritjen e frekuencës.
Në figurën e mëposhtme, rezultatet e testimit të 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 testit arritën 15 mm dhe 0,775 m / 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, koeficienti i ndryshimit të fazës/përthithjes/ kapacitetit të kryqëzimit është jolinear me ndryshimin e tensionit, siç tregohet në figurën më poshtë:
Kjo është,
Marrëdhënia e fuqisë dalëse emodulatorsistemi është si më poshtë
Rezultati është një detonim i rendit të lartë:
Këto do të shkaktojnë zgjerimin e sinjalit të frekuencës së rrahjeve dhe uljen e raportit sinjal-zhurmë. Pra, cila është mënyra për të përmirësuar linearitetin e modulatorit të dritës së silikonit? Këtu diskutojmë vetëm karakteristikat e vetë pajisjes dhe nuk diskutojmë skemën e kompensimit duke përdorur struktura të tjera ndihmëse.
Një nga arsyet e jolinearitetit të fazës së modulimit me tensionin është se fusha e dritës në valëdhënës është në shpërndarje të ndryshme të parametrave të rëndë dhe të lehtë dhe shpejtësia e ndryshimit të fazës është e ndryshme me ndryshimin e tensionit. Siç tregohet në foton e mëposhtme. Rajoni i varfërimit me ndërhyrje të rënda ndryshon më pak se ai me ndërhyrje të lehta.
Figura e mëposhtme tregon kthesat e ndryshimit të TID të shtrembërimit të intermodulimit të rendit të tretë dhe SHD të shtrembërimit harmonik të rendit të dytë me përqendrimin e rrëmujës, domethënë frekuencën e modulimit. Mund të shihet se aftësia shtypëse e detuningut për rrëmujën e rëndë është më e lartë se ajo për rrëmujën e lehtë. Prandaj, ripërzierja ndihmon në përmirësimin e linearitetit.
Sa më sipër është ekuivalente me marrjen në konsideratë të C në modelin RC të MZM, dhe ndikimi i R duhet gjithashtu të merret parasysh. 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.
E fundit, por jo më pak e rëndësishme, 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 i lartë se ai i LiNbO3 në rastin e njëanshmërisë së plotë përmes projektimit të arsyeshëm të strukturës dhe gjatësisë së modulatorit. Kushtet e testimit mbeten të qëndrueshme.
Si përmbledhje, dizajni strukturor i modulatorit të dritës së silikonit mund të zbutet vetëm, jo të kurohet, dhe nëse mund të përdoret vërtet në sistemin FMCW ka nevojë për verifikim eksperimental, nëse mund të jetë me të vërtetë, atëherë mund të arrijë integrimin e transmetuesit, i cili ka përparësi për uljen e kostos në shkallë të gjerë.
Koha e postimit: Mar-18-2024