โครงร่างของการลดทอนความถี่แสงตามโมดูเลเตอร์ MZM
การกระจายความถี่แสงสามารถใช้เป็น liDAR ได้แหล่งกำเนิดแสงเพื่อปล่อยและสแกนไปในทิศทางต่างๆ ไปพร้อมๆ กัน และยังสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงหลายความยาวคลื่นของ 800G FR4 ได้อีกด้วย โดยขจัดโครงสร้าง MUXโดยปกติแล้วแหล่งกำเนิดแสงหลายความยาวคลื่นจะมีพลังงานต่ำหรือไม่ได้บรรจุมาอย่างดี และมีปัญหามากมายโครงการที่นำเสนอในวันนี้มีข้อดีหลายประการและสามารถอ้างอิงได้แผนภาพโครงสร้างของมันแสดงดังต่อไปนี้: กำลังสูงเดเอฟเบ เลเซอร์แหล่งกำเนิดแสงคือแสง CW ในโดเมนเวลาและความยาวคลื่นเดี่ยวในความถี่หลังจากผ่านกโมดูเลเตอร์ด้วยความถี่มอดูเลต fRF ที่แน่นอน ไซด์แบนด์จะถูกสร้างขึ้น และช่วงเวลาไซด์แบนด์คือความถี่มอดูเลต fRFโมดูเลเตอร์ใช้โมดูเลเตอร์ LNOI ที่มีความยาว 8.2 มม. ดังแสดงในรูป bหลังจากที่ได้พลังสูงมาเป็นเวลานานโมดูเลเตอร์เฟสความถี่การมอดูเลตก็เป็น fRF เช่นกัน และเฟสของมันจำเป็นต้องสร้างยอดหรือรางของสัญญาณ RF และพัลส์แสงที่สัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดเสียงร้องเจี๊ยก ๆ ขนาดใหญ่ ส่งผลให้ฟันที่มีการมองเห็นมากขึ้นอคติ DC และความลึกของการมอดูเลตของโมดูเลเตอร์อาจส่งผลต่อความเรียบของการกระจายความถี่แสง
ในทางคณิตศาสตร์ สัญญาณหลังจากสนามแสงถูกมอดูเลเตอร์โดยโมดูเลเตอร์คือ:
จะเห็นได้ว่าสนามแสงเอาต์พุตคือการกระจายความถี่แสงที่มีช่วงความถี่เป็น wrf และความเข้มของฟันกระจายความถี่แสงสัมพันธ์กับพลังงานแสงของ DFBโดยการจำลองความเข้มของแสงที่ผ่านโมดูเลเตอร์ MZM และโมดูเลเตอร์เฟส PMจากนั้น FFT จะได้สเปกตรัมการกระจายความถี่แสงรูปต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างความเรียบของความถี่แสงกับโมดูเลเตอร์ DC อคติและความลึกของการมอดูเลตตามการจำลองนี้
รูปต่อไปนี้แสดงแผนภาพสเปกตรัมจำลองที่มี MZM อคติ DC อยู่ที่ 0.6π และความลึกของการมอดูเลตที่ 0.4π ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความเรียบของมันคือ <5dB
ต่อไปนี้เป็นแผนภาพแพ็คเกจของโมดูเลเตอร์ MZM, LN มีความหนา 500 นาโนเมตร, ความลึกของการแกะสลักคือ 260 นาโนเมตร และความกว้างของท่อนำคลื่นคือ 1.5umความหนาของอิเล็กโทรดทองคำคือ 1.2umความหนาของการหุ้มด้านบน SIO2 คือ 2um
ต่อไปนี้เป็นสเปกตรัมของ OFC ที่ทดสอบ โดยมีฟันห่างแบบออพติคอล 13 ซี่ และความเรียบ <2.4dBความถี่การมอดูเลตคือ 5GHz และการโหลดพลังงาน RF ใน MZM และ PM คือ 11.24 dBm และ 24.96dBm ตามลำดับจำนวนฟันของการกระตุ้นการกระจายความถี่แสงสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มกำลัง PM-RF เพิ่มเติม และช่วงการกระจายความถี่แสงสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มความถี่มอดูเลตรูปภาพ
ข้อมูลข้างต้นเป็นไปตามโครงการ LNOI และรายการต่อไปนี้เป็นไปตามโครงการ IIIVแผนภาพโครงสร้างมีดังนี้: ชิปรวมเลเซอร์ DBR, โมดูเลเตอร์ MZM, โมดูเลเตอร์เฟส PM, SOA และ SSCชิปตัวเดียวสามารถบรรลุการลดทอนความถี่แสงประสิทธิภาพสูงได้
SMSR ของเลเซอร์ DBR คือ 35dB ความกว้างของเส้นคือ 38MHz และช่วงการปรับแต่งคือ 9nm
โมดูเลเตอร์ MZM ใช้เพื่อสร้างแถบด้านข้างที่มีความยาว 1 มม. และแบนด์วิธเพียง 7GHz@3dBส่วนใหญ่ถูกจำกัดโดยอิมพีแดนซ์ที่ไม่ตรงกัน การสูญเสียแสงสูงถึง 20dB@-8B อคติ
ความยาวของ SOA คือ 500µm ซึ่งใช้เพื่อชดเชยการสูญเสียผลต่างทางแสงของการมอดูเลต และแบนด์วิธสเปกตรัมคือ 62nm@3dB@90mASSC แบบรวมที่เอาต์พุตช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมต่อของชิป (ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อคือ 5dB)กำลังขับสุดท้ายอยู่ที่ประมาณ −7dBm
เพื่อสร้างการกระจายความถี่แสง ความถี่การมอดูเลต RF ที่ใช้คือ 2.6GHz พลังงานคือ 24.7dBm และ Vpi ของโมดูเลเตอร์เฟสคือ 5Vรูปด้านล่างคือผลลัพธ์สเปกตรัมที่ไม่กลัวแสงซึ่งมีฟันที่ไม่กลัวแสง 17 ซี่ @10dB และ SNSR สูงกว่า 30dB
โครงการนี้มีไว้สำหรับการส่งคลื่นไมโครเวฟ 5G และรูปต่อไปนี้คือองค์ประกอบสเปกตรัมที่เครื่องตรวจจับแสงตรวจพบ ซึ่งสามารถสร้างสัญญาณ 26G ได้ 10 เท่าของความถี่ไม่ได้ระบุไว้ที่นี่
โดยสรุป ความถี่แสงที่สร้างโดยวิธีนี้มีช่วงความถี่ที่เสถียร สัญญาณรบกวนเฟสต่ำ กำลังสูง และบูรณาการได้ง่าย แต่ก็มีปัญหาหลายประการเช่นกันสัญญาณ RF ที่โหลดบน PM ต้องใช้พลังงานจำนวนมากและกินไฟค่อนข้างมาก และช่วงความถี่จะถูกจำกัดด้วยอัตราการมอดูเลชั่นสูงถึง 50GHz ซึ่งต้องใช้ช่วงความยาวคลื่นที่ใหญ่กว่า (โดยทั่วไป >10 นาโนเมตร) ในระบบ FR8การใช้งานที่จำกัด ความเรียบของกำลังยังไม่เพียงพอ
เวลาโพสต์: 19 มี.ค. 2024