โครงร่างของการลดทอนความถี่แสงตามโมดูเลเตอร์ MZM
การกระจายความถี่แสงสามารถใช้เป็น liDAR ได้แหล่งกำเนิดแสงเพื่อปล่อยและสแกนไปในทิศทางต่างๆ ไปพร้อมๆ กัน และยังสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงหลายความยาวคลื่นของ 800G FR4 ได้อีกด้วย โดยขจัดโครงสร้าง MUX โดยปกติแล้วแหล่งกำเนิดแสงหลายความยาวคลื่นจะมีพลังงานต่ำหรือไม่ได้บรรจุมาอย่างดี และมีปัญหามากมาย โครงการที่นำเสนอในวันนี้มีข้อดีหลายประการและสามารถอ้างอิงได้ แผนภาพโครงสร้างของมันแสดงดังต่อไปนี้: กำลังสูงเดเอฟเบ เลเซอร์แหล่งกำเนิดแสงคือแสง CW ในโดเมนเวลาและความยาวคลื่นเดี่ยวในความถี่ หลังจากผ่านกโมดูเลเตอร์ด้วยความถี่มอดูเลต fRF ที่แน่นอน ไซด์แบนด์จะถูกสร้างขึ้น และช่วงเวลาไซด์แบนด์คือความถี่มอดูเลต fRF โมดูเลเตอร์ใช้โมดูเลเตอร์ LNOI ที่มีความยาว 8.2 มม. ดังแสดงในรูป b หลังจากที่ได้พลังสูงมาเป็นเวลานานโมดูเลเตอร์เฟสความถี่การมอดูเลตก็เป็น fRF เช่นกัน และเฟสของมันจำเป็นต้องสร้างยอดหรือรางของสัญญาณ RF และพัลส์แสงที่สัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดเสียงร้องเจี๊ยก ๆ ขนาดใหญ่ ส่งผลให้ฟันที่มีการมองเห็นมากขึ้น อคติ DC และความลึกของการมอดูเลตของโมดูเลเตอร์อาจส่งผลต่อความเรียบของการกระจายความถี่แสง
ในทางคณิตศาสตร์ สัญญาณหลังจากสนามแสงถูกมอดูเลเตอร์โดยโมดูเลเตอร์คือ:
จะเห็นได้ว่าสนามแสงเอาต์พุตคือการกระจายความถี่แสงที่มีช่วงความถี่เป็น wrf และความเข้มของฟันกระจายความถี่แสงสัมพันธ์กับพลังงานแสงของ DFB โดยการจำลองความเข้มของแสงที่ผ่านโมดูเลเตอร์ MZM และโมดูเลเตอร์เฟส PMจากนั้น FFT จะได้สเปกตรัมการกระจายความถี่แสง รูปต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างความเรียบของความถี่แสงกับโมดูเลเตอร์ DC อคติและความลึกของการมอดูเลตตามการจำลองนี้
รูปต่อไปนี้แสดงแผนภาพสเปกตรัมจำลองที่มี MZM อคติ DC อยู่ที่ 0.6π และความลึกของการมอดูเลตที่ 0.4π ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความเรียบของมันคือ <5dB
ต่อไปนี้เป็นแผนภาพแพ็คเกจของโมดูเลเตอร์ MZM, LN มีความหนา 500 นาโนเมตร, ความลึกของการแกะสลักคือ 260 นาโนเมตร และความกว้างของท่อนำคลื่นคือ 1.5um ความหนาของอิเล็กโทรดทองคำคือ 1.2um ความหนาของการหุ้มด้านบน SIO2 คือ 2um
ต่อไปนี้เป็นสเปกตรัมของ OFC ที่ทดสอบ โดยมีฟันห่างแบบออพติคอล 13 ซี่ และความเรียบ <2.4dB ความถี่การมอดูเลตคือ 5GHz และการโหลดพลังงาน RF ใน MZM และ PM คือ 11.24 dBm และ 24.96dBm ตามลำดับ จำนวนฟันของการกระตุ้นการกระจายความถี่แสงสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มกำลัง PM-RF เพิ่มเติม และช่วงการกระจายความถี่แสงสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มความถี่มอดูเลต รูปภาพ
ข้อมูลข้างต้นเป็นไปตามโครงการ LNOI และรายการต่อไปนี้เป็นไปตามโครงการ IIIV แผนภาพโครงสร้างมีดังนี้: ชิปรวมเลเซอร์ DBR, โมดูเลเตอร์ MZM, โมดูเลเตอร์เฟส PM, SOA และ SSC ชิปตัวเดียวสามารถบรรลุการลดทอนความถี่แสงประสิทธิภาพสูงได้
SMSR ของเลเซอร์ DBR คือ 35dB ความกว้างของเส้นคือ 38MHz และช่วงการปรับแต่งคือ 9nm
โมดูเลเตอร์ MZM ใช้เพื่อสร้างแถบด้านข้างที่มีความยาว 1 มม. และแบนด์วิธเพียง 7GHz@3dB ส่วนใหญ่ถูกจำกัดโดยอิมพีแดนซ์ที่ไม่ตรงกัน การสูญเสียแสงสูงถึง 20dB@-8B อคติ
ความยาวของ SOA คือ 500µm ซึ่งใช้เพื่อชดเชยการสูญเสียผลต่างทางแสงของการมอดูเลต และแบนด์วิธสเปกตรัมคือ 62nm@3dB@90mA SSC แบบรวมที่เอาต์พุตช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมต่อของชิป (ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อคือ 5dB) กำลังขับสุดท้ายอยู่ที่ประมาณ −7dBm
เพื่อสร้างการกระจายความถี่แสง ความถี่การมอดูเลต RF ที่ใช้คือ 2.6GHz พลังงานคือ 24.7dBm และ Vpi ของโมดูเลเตอร์เฟสคือ 5V รูปด้านล่างคือผลลัพธ์สเปกตรัมที่ไม่กลัวแสงซึ่งมีฟันที่ไม่กลัวแสง 17 ซี่ @10dB และ SNSR สูงกว่า 30dB
โครงการนี้มีไว้สำหรับการส่งคลื่นไมโครเวฟ 5G และรูปต่อไปนี้คือองค์ประกอบสเปกตรัมที่เครื่องตรวจจับแสงตรวจพบ ซึ่งสามารถสร้างสัญญาณ 26G ได้ 10 เท่าของความถี่ ไม่ได้ระบุไว้ที่นี่
โดยสรุป ความถี่แสงที่สร้างโดยวิธีนี้มีช่วงความถี่ที่เสถียร สัญญาณรบกวนเฟสต่ำ กำลังสูง และบูรณาการได้ง่าย แต่ก็มีปัญหาหลายประการเช่นกัน สัญญาณ RF ที่โหลดบน PM ต้องใช้พลังงานจำนวนมากและกินไฟค่อนข้างมาก และช่วงความถี่จะถูกจำกัดด้วยอัตราการมอดูเลชั่นสูงถึง 50GHz ซึ่งต้องใช้ช่วงความยาวคลื่นที่ใหญ่กว่า (โดยทั่วไป >10 นาโนเมตร) ในระบบ FR8 การใช้งานที่จำกัด ความเรียบของกำลังยังไม่เพียงพอ
เวลาโพสต์: 19 มี.ค. 2024