O schemă de subțiere a frecvenței optice bazată peModulator MZM
Dispersia de frecvență optică poate fi utilizată ca liDARsursă de luminăpentru a emite și scana simultan în direcții diferite și poate fi folosit și ca sursă de lumină cu mai multe lungimi de undă de 800G FR4, eliminând structura MUX.De obicei, sursa de lumină cu mai multe lungimi de undă este fie de putere mică, fie nu este bine ambalată și există multe probleme.Schema introdusă astăzi are multe avantaje și poate fi referită pentru referință.Diagrama sa de structură este prezentată după cum urmează: Putere mareLaser DFBsursa de lumină este lumină CW în domeniul timpului și o singură lungime de undă în frecvență.După trecerea prin amodulatorcu o anumită frecvență de modulație fRF, banda laterală va fi generată, iar intervalul benzii laterale este frecvența modulată fRF.Modulatorul folosește un modulator LNOI cu o lungime de 8,2 mm, așa cum se arată în figura b.După o lungă secțiune de mare puteremodulator de fază, frecvența de modulație este, de asemenea, fRF, iar faza sa trebuie să facă creasta sau jgheabul semnalului RF și impulsul luminos unul față de celălalt, rezultând un ciripit mare, rezultând mai mulți dinți optici.Polarizarea DC și adâncimea de modulație a modulatorului pot afecta planeitatea dispersiei de frecvență optică.
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 de wrf, iar intensitatea dintelui de dispersie a frecvenței optice este legată de puterea optică 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 arată relația directă dintre planeitatea frecvenței optice și polarizarea DC al modulatorului și adâncimea modulației pe baza acestei simulări.
Următoarea figură prezintă diagrama spectrală simulată cu polarizarea MZM DC de 0,6π și adâncimea de modulație de 0,4π, ceea ce arată că planeitatea sa este <5dB.
Următoarea este diagrama pachetului modulatorului MZM, LN are o grosime de 500 nm, adâncimea de gravare este de 260 nm și lățimea ghidului de undă este de 1,5 um.Grosimea electrodului de aur este de 1,2 um.Grosimea placajului superior SIO2 este de 2um.
Următorul este spectrul OFC testat, cu 13 dinți rari optic și planeitate <2,4 dB.Frecvența de modulație este de 5 GHz, iar încărcarea puterii RF în MZM și PM este de 11,24 dBm și, respectiv, 24,96 dBm.Numărul de dinți de excitare a dispersiei de frecvență optică poate fi crescut prin creșterea în continuare a puterii PM-RF, iar intervalul de dispersie a frecvenței optice poate fi mărit prin creșterea frecvenței de modulație.imagine
Cele de mai sus se bazează pe schema LNOI, iar cele ce urmează se bazează pe schema IIIV.Diagrama structurii este următoarea: Cipul integrează laser DBR, modulator MZM, modulator 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 și intervalul de reglare este de 9nm.
Modulatorul MZM este folosit pentru a genera banda laterală cu o lungime de 1 mm și o lățime de bandă de numai 7GHz@3dB.Limitat în principal de nepotrivirea impedanței, pierderea optică de până la 20dB@-8B polarizare
Lungimea SOA este de 500 µm, care este utilizată pentru a compensa pierderea de diferență optică de modulație, iar lățimea de bandă spectrală este de 62nm@3dB@90mA.SSC integrat la ieșire îmbunătățește eficiența de cuplare a cipului (eficiența de cuplare este de 5 dB).Puterea finală de ieșire este de aproximativ -7dBm.
Pentru a produce dispersia de frecvență optică, frecvența de modulație RF utilizată este de 2,6 GHz, puterea este de 24,7 dBm și Vpi al modulatorului de fază este de 5 V.Figura de mai jos este spectrul fotofob rezultat cu 17 dinți fotofobi la 10 dB și SNSR mai mare de 30 dB.
Schema este destinată transmisiei cu microunde 5G, iar următoarea figură este componenta spectrului detectată de detectorul de lumină, care poate genera semnale 26G de 10 ori mai mare decât frecvența.Nu este precizat aici.
În rezumat, frecvența optică generată de această metodă are un interval de frecvență stabil, zgomot de fază scăzut, putere mare și o integrare ușoară, dar există și câteva probleme.Semnalul RF încărcat pe PM necesită o putere mare, un consum relativ mare de energie, iar intervalul de frecvență este limitat de rata de modulație, până la 50GHz, ceea ce necesită un interval de lungime de undă mai mare (în general >10nm) în sistemul FR8.Utilizare limitată, planeitatea puterii încă nu este suficientă.
Ora postării: 19-03-2024