Ένα σχήμα αραίωσης οπτικής συχνότητας με βάση τον διαμορφωτή MZM

Ένα σχέδιο αραίωσης οπτικής συχνότητας με βάσηΔιαμορφωτής MZM

Η διασπορά της οπτικής συχνότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως lidarελαφριά πηγήΓια να εκπέμπει ταυτόχρονα και να σαρώνει σε διαφορετικές κατευθύνσεις και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως φωτός πολλαπλών μήκους κύματος 800G FR4, εξαλείφοντας τη δομή MUX. Συνήθως, η πηγή φωτός πολλαπλών κύματος είναι είτε χαμηλή ισχύς είτε όχι καλά συσκευασμένη και υπάρχουν πολλά προβλήματα. Το σύστημα που εισήχθη σήμερα έχει πολλά πλεονεκτήματα και μπορεί να αναφερθεί για αναφορά. Το διάγραμμα δομής του εμφανίζεται ως εξής: η υψηλή δύναμηΛέιζερ DFBΗ πηγή φωτός είναι CW Light σε χρονικό πεδίο και ένα μήκος κύματος σε συχνότητα. Αφού περάσει έναρυθμιστήςΜε μια ορισμένη συχνότητα διαμόρφωσης FRF, η πλευρική ζώνη θα δημιουργηθεί και το διάστημα πλευρικής ζώνης είναι το διαμορφωμένο FRF συχνότητας. Ο διαμορφωτής χρησιμοποιεί έναν διαμορφωτή LNOI με μήκος 8,2 mm, όπως φαίνεται στο σχήμα β. Μετά από ένα μακρύ τμήμα υψηλής ισχύοςδιαμορφωτής φάσης, η συχνότητα διαμόρφωσης είναι επίσης FRF, και η φάση της πρέπει να κάνει την κορυφή ή τη βία του σήματος RF και τον παλμό φωτός σε σχέση μεταξύ τους, με αποτέλεσμα ένα μεγάλο τσίμπημα, με αποτέλεσμα περισσότερα οπτικά δόντια. Η μεροληψία DC και το βάθος διαμόρφωσης του διαμορφωτή μπορούν να επηρεάσουν την επιπεδότητα της διασποράς της οπτικής συχνότητας.

Μαθηματικά, το σήμα μετά το πεδίο φωτός ρυθμίζεται από τον διαμορφωτή είναι:
Μπορεί να φανεί ότι το οπτικό πεδίο εξόδου είναι μια οπτική διασπορά συχνότητας με ένα διάστημα συχνότητας του WRF και η ένταση του δοντιού διασποράς οπτικής συχνότητας σχετίζεται με την οπτική ισχύ DFB. Προσομοιώνοντας την ένταση του φωτός που διέρχεται από τον διαμορφωτή MZM καιΔιαμορφωτής φάσης PM, και στη συνέχεια FFT, λαμβάνεται το φάσμα διασποράς οπτικής συχνότητας. Το ακόλουθο σχήμα δείχνει την άμεση σχέση μεταξύ της επιπεδότητας της οπτικής συχνότητας και της μεροληψίας DC και του βάθους διαμόρφωσης με βάση αυτή την προσομοίωση.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει το προσομοιωμένο φασματικό διάγραμμα με MZM Bias DC 0,6π και βάθος διαμόρφωσης 0,4π, το οποίο δείχνει ότι η επίπεδη του είναι <5dB.

Το παρακάτω είναι το διάγραμμα συσκευασίας του διαμορφωτή MZM, το LN είναι πάχος 500nm, το βάθος χάραξης είναι 260nm και το πλάτος κυματοδηγού είναι 1,5um. Το πάχος του χρυσού ηλεκτροδίου είναι 1,2um. Το πάχος του άνω επένδυσης SiO2 είναι 2UM.

Το παρακάτω είναι το φάσμα του δοκιμασμένου OFC, με 13 οπτικά αραιά δόντια και επιπεδότητα <2.4db. Η συχνότητα διαμόρφωσης είναι 5GHz και η φόρτωση ισχύος RF σε MZM και PM είναι 11,24 dBM και 24,96dBM αντίστοιχα. Ο αριθμός των δοντιών της διέγερσης διασποράς οπτικής συχνότητας μπορεί να αυξηθεί με περαιτέρω αύξηση της ισχύος PM-RF και το διάστημα διασποράς οπτικής συχνότητας μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας τη συχνότητα διαμόρφωσης. εικόνα
Τα παραπάνω βασίζονται στο σχήμα LNOI και τα ακόλουθα βασίζονται στο σχήμα IIIV. Το διάγραμμα δομής έχει ως εξής: Το τσιπ ενσωματώνει το λέιζερ DBR, τον διαμορφωτή MZM, τον διαμορφωτή φάσης PM, το SOA και το SSC. Ένα ενιαίο τσιπ μπορεί να επιτύχει αραίωση οπτικής συχνότητας υψηλής απόδοσης.

Το SMSR του λέιζερ DBR είναι 35dB, το πλάτος της γραμμής είναι 38MHz και το εύρος συντονισμού είναι 9nm.

Ο διαμορφωτής MZM χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πλευρικής ζώνης με μήκος 1 mm και ένα εύρος ζώνης μόνο 7GHz@3dB. Περιορισμένη κυρίως από αναντιστοιχία αντίστασης, οπτική απώλεια έως 20dB@-8b Bias

Το μήκος SOA είναι 500μm, το οποίο χρησιμοποιείται για την αντιστάθμιση της απώλειας οπτικής διαφοράς διαμόρφωσης και το φασματικό εύρος ζώνης είναι 62nm@3db@90ma. Η ενσωματωμένη SSC στην έξοδο βελτιώνει την απόδοση σύζευξης του τσιπ (η απόδοση σύζευξης είναι 5dB). Η τελική ισχύς εξόδου είναι περίπου -7DBM.

Προκειμένου να παραχθεί διασπορά της οπτικής συχνότητας, η συχνότητα διαμόρφωσης RF που χρησιμοποιείται είναι 2,6GHz, η ισχύς είναι 24,7dBM και ο VPI του διαμορφωτή φάσης είναι 5V. Το παρακάτω σχήμα είναι το προκύπτον φωτοφοβικό φάσμα με 17 φωτοφοβικά δόντια @10dB και SNSR υψηλότερα από 30dB.

Το σχήμα προορίζεται για μετάδοση μικροκυμάτων 5G και το ακόλουθο σχήμα είναι το συστατικό φάσματος που ανιχνεύεται από τον ανιχνευτή φωτός, ο οποίος μπορεί να παράγει σήματα 26G κατά 10 φορές τη συχνότητα. Δεν αναφέρεται εδώ.

Συνοπτικά, η οπτική συχνότητα που παράγεται με αυτή τη μέθοδο έχει σταθερό διάστημα συχνότητας, θόρυβο χαμηλής φάσης, υψηλή ισχύ και εύκολη ολοκλήρωση, αλλά υπάρχουν και διάφορα προβλήματα. Το σήμα RF που φορτώνεται στο ΡΜ απαιτεί μεγάλη ισχύ, σχετικά μεγάλη κατανάλωση ενέργειας και το διάστημα συχνότητας περιορίζεται από τον ρυθμό διαμόρφωσης μέχρι 50GHz, το οποίο απαιτεί μεγαλύτερο διάστημα μήκους κύματος (γενικά> 10nm) στο σύστημα FR8. Περιορισμένη χρήση, η επιπεδότητα της ενέργειας δεν είναι ακόμα αρκετή.