Optiskās frekvences retināšanas shēma, kuras pamatā ir MZM modulators

Optiskās frekvences retināšanas shēma, kuras pamatā irMZM modulators

Optiskās frekvences dispersiju var izmantot kā liDARgaismas avotslai vienlaikus izstarotu un skenētu dažādos virzienos, un to var izmantot arī kā 800G FR4 daudzviļņu gaismas avotu, novēršot MUX struktūru. Parasti vairāku viļņu garuma gaismas avotam ir maza jauda vai tas nav labi iesaiņots, un ir daudz problēmu. Šodien ieviestajai shēmai ir daudz priekšrocību, un uz to var atsaukties. Tās struktūras diagramma ir parādīta šādi: LieljaudasDFB lāzersgaismas avots ir CW gaisma laika jomā un viens viļņa garums frekvencē. Pēc izbraukšanas caur amodulatorsar noteiktu modulācijas frekvenci fRF tiks ģenerēta sānjosla, un sānjoslas intervāls ir modulētā frekvence fRF. Modulators izmanto LNOI modulatoru, kura garums ir 8,2 mm, kā parādīts b attēlā. Pēc ilgas lielas jaudas sadaļasfāzes modulators, modulācijas frekvence ir arī fRF, un tās fāzei ir jāizveido RF signāla un gaismas impulsa virsotne vai apakšējā daļa attiecībā pret otru, kā rezultātā rodas liels čivināt, kā rezultātā rodas vairāk optisko zobu. Modulatora līdzstrāvas novirze un modulācijas dziļums var ietekmēt optiskās frekvences dispersijas līdzenumu.

Matemātiski signāls pēc gaismas lauka modulēšanas ar modulatoru ir:
Var redzēt, ka izejas optiskais lauks ir optiskās frekvences dispersija ar frekvences intervālu wrf, un optiskās frekvences dispersijas zoba intensitāte ir saistīta ar DFB optisko jaudu. Simulējot gaismas intensitāti, kas iet caur MZM modulatoru unPM fāzes modulators, un pēc tam FFT, tiek iegūts optiskās frekvences dispersijas spektrs. Nākamajā attēlā parādīta tiešā saikne starp optiskās frekvences plakanību un modulatora līdzstrāvas novirzi un modulācijas dziļumu, pamatojoties uz šo simulāciju.

Nākamajā attēlā parādīta modelētā spektrālā diagramma ar MZM novirzi līdzstrāvai 0, 6π un modulācijas dziļumu 0, 4π, kas parāda, ka tā plakanums ir <5 dB.

Tālāk ir sniegta MZM modulatora paketes diagramma, LN ir 500 nm biezs, kodināšanas dziļums ir 260 nm un viļņvada platums ir 1,5 um. Zelta elektroda biezums ir 1,2 um. Augšējā apšuvuma SIO2 biezums ir 2um.

Tālāk ir parādīts pārbaudītā OFC spektrs ar 13 optiski retiem zobiem un plakanumu <2,4 dB. Modulācijas frekvence ir 5 GHz, un RF jaudas slodze MZM un PM ir attiecīgi 11,24 dBm un 24,96 dBm. Optiskās frekvences dispersijas ierosmes zobu skaitu var palielināt, vēl vairāk palielinot PM-RF jaudu, un optiskās frekvences dispersijas intervālu var palielināt, palielinot modulācijas frekvenci. attēlu
Iepriekš minētā ir balstīta uz LNOI shēmu, un turpmākā ir balstīta uz IIIV shēmu. Struktūras diagramma ir šāda: mikroshēmā ir integrēts DBR lāzers, MZM modulators, PM fāzes modulators, SOA un SSC. Viena mikroshēma var sasniegt augstas veiktspējas optiskās frekvences retināšanu.

DBR lāzera SMSR ir 35 dB, līnijas platums ir 38 MHz, un regulēšanas diapazons ir 9 nm.

MZM modulators tiek izmantots, lai ģenerētu sānjoslu ar garumu 1 mm un joslas platumu tikai 7GHz@3dB. Galvenokārt ierobežo pretestības neatbilstība, optiskie zudumi līdz 20 dB@-8B nobīde

SOA garums ir 500 µm, ko izmanto, lai kompensētu modulācijas optiskās atšķirības zudumu, un spektrālais joslas platums ir 62 nm@3dB@90mA. Integrētais SSC pie izejas uzlabo mikroshēmas savienojuma efektivitāti (savienojuma efektivitāte ir 5dB). Galīgā izejas jauda ir aptuveni –7 dBm.

Lai radītu optisko frekvenču dispersiju, izmantotā RF modulācijas frekvence ir 2,6 GHz, jauda ir 24,7 dBm, un fāzes modulatora Vpi ir 5 V. Zemāk redzamais attēls ir iegūtais fotofobiskais spektrs ar 17 fotofobiskajiem zobiem @10 dB un SNSR, kas pārsniedz 30 dB.

Shēma ir paredzēta 5G mikroviļņu pārraidei, un nākamajā attēlā ir gaismas detektora noteikta spektra sastāvdaļa, kas var ģenerēt 26G signālus par 10 reizēm lielāku frekvenci. Šeit tas nav norādīts.

Rezumējot, optiskajai frekvencei, ko rada šī metode, ir stabils frekvenču intervāls, zems fāzes troksnis, liela jauda un vienkārša integrācija, taču pastāv arī vairākas problēmas. RF signālam, kas tiek ielādēts PM, ir nepieciešama liela jauda, ​​salīdzinoši liels enerģijas patēriņš, un frekvences intervālu ierobežo modulācijas ātrums līdz 50 GHz, kam FR8 sistēmā nepieciešams lielāks viļņa garuma intervāls (parasti > 10 nm). Ierobežota lietošana, jaudas līdzenums joprojām nav pietiekams.