O schemă de subțiere a frecvenței optice bazată peModulator MZM
Dispersia de frecvență optică poate fi utilizată ca liDARsursă de luminăsă emită și să scaneze simultan în direcții diferite și poate fi utilizată și ca sursă de lumină cu lungimi de undă multiple de 800G FR4, eliminând structura MUX. De obicei, sursa de lumină cu lungimi de undă multiple este fie de putere redusă, fie nu este bine ambalată și prezintă multe probleme. Schema introdusă astăzi are multe avantaje și poate fi consultată pentru referință. Diagrama structurii sale este prezentată după cum urmează: Sursa de putere mareLaser DFBsursa de lumină este lumină CW în domeniul timpului și lungime de undă unică în frecvență. După trecerea printr-omodulatorCu o anumită frecvență de modulație fRF, se va genera o bandă laterală, iar intervalul benzii laterale este frecvența modulată fRF. Modulatorul utilizează un modulator LNOI cu o lungime de 8,2 mm, așa cum se arată în Figura b. După o secțiune lungă de semnal de mare puteremodulator de fază, frecvența de modulație este, de asemenea, fRF, iar faza acesteia trebuie să formeze creasta sau jgheabul semnalului RF și al impulsului de lumină unul față de celălalt, rezultând un ciripit mare, ceea ce duce la mai mulți dinți optici. Polarizarea de curent continuu și adâncimea de modulație a modulatorului pot afecta planeitatea dispersiei frecvenței optice.
Matematic, semnalul după modularea câmpului luminos de către modulator este:
Se poate observa că câmpul optic de ieșire este o dispersie de frecvență optică cu un interval de frecvență wrf, iar intensitatea dintelui de dispersie a frecvenței optice este legată de puterea optică a DFB. Prin simularea intensității luminii care trece prin modulatorul MZM șiModulator de fază PM...și apoi FFT, se obține spectrul de dispersie a frecvenței optice. Următoarea figură prezintă relația directă dintre planitatea frecvenței optice și polarizarea continuă a modulatorului și adâncimea de modulație pe baza acestei simulări.
Următoarea figură prezintă diagrama spectrală simulată cu o polarizare MZM DC de 0,6π și o adâncime de modulație de 0,4π, ceea ce arată că planitatea acesteia este <5dB.
Următoarea este diagrama pachetului modulatorului MZM, LN are o grosime de 500 nm, adâncimea de gravare este de 260 nm, iar lățimea ghidului de undă este de 1,5 µm. Grosimea electrodului de aur este de 1,2 µm. Grosimea învelișului superior SIO2 este de 2 µm.
Următorul este spectrul OFC testat, cu 13 dinți optic rari și o planeitate <2,4 dB. Frecvența de modulație este de 5 GHz, iar sarcina de putere RF în MZM și PM este de 11,24 dBm, respectiv 24,96 dBm. Numărul de dinți ai excitației de dispersie a frecvenței optice poate fi crescut prin creșterea suplimentară a puterii PM-RF, iar intervalul de dispersie a frecvenței optice poate fi crescut prin creșterea frecvenței de modulație. imagine
Cele de mai sus se bazează pe schema LNOI, iar următoarele se bazează pe schema IIIV. Diagrama structurii este următoarea: Cipul integrează laserul DBR, modulatorul MZM, modulatorul de fază PM, SOA și SSC. Un singur cip poate realiza o subțiere a frecvenței optice de înaltă performanță.
SMSR-ul laserului DBR este de 35dB, lățimea liniei este de 38MHz, iar intervalul de acordare este de 9nm.
Modulatorul MZM este utilizat pentru a genera o bandă laterală cu o lungime de 1 mm și o lățime de bandă de numai 7 GHz la 3 dB. Limitată în principal de nepotrivirea impedanței, pierderea optică de până la 20 dB la -8 B polarizare.
Lungimea SOA este de 500µm, fiind utilizată pentru a compensa pierderea diferențială optică de modulație, iar lățimea de bandă spectrală este de 62nm@3dB@90mA. SSC-ul integrat la ieșire îmbunătățește eficiența de cuplare a cipului (eficiența de cuplare este de 5dB). Puterea finală de ieșire este de aproximativ -7dBm.
Pentru a produce dispersie de frecvență optică, frecvența de modulație RF utilizată este de 2,6 GHz, puterea este de 24,7 dBm, iar Vpi-ul modulatorului de fază este de 5 V. Figura de mai jos prezintă spectrul fotofob rezultat cu 17 dinți fotofobi la 10 dB și un SNSR mai mare de 30 dB.
Schema este destinată transmisiei cu microunde 5G, iar figura următoare reprezintă componenta spectrului detectată de detectorul de lumină, care poate genera semnale 26G cu o frecvență de 10 ori mai mare. Acest lucru nu este menționat aici.
În concluzie, frecvența optică generată prin această metodă are un interval de frecvență stabil, zgomot de fază redus, putere mare și integrare ușoară, dar există și câteva probleme. Semnalul RF încărcat pe PM necesită o putere mare, un consum de energie relativ mare, iar intervalul de frecvență este limitat de rata de modulație, până la 50 GHz, ceea ce necesită un interval de lungime de undă mai mare (în general >10 nm) în sistemul FR8. Utilizare limitată, platitudinea puterii este încă insuficientă.
Data publicării: 19 martie 2024