Ein Schema der optischen Frequenzverdünnung basierend aufMZM -Modulator
Die optische Frequenzdispersion kann als LiDAR verwendet werdenLichtquelleUm gleichzeitig in verschiedene Richtungen zu emittieren und zu scannen, kann es auch als Multi-Wellenlänge-Lichtquelle von 800 g F4 verwendet werden, wodurch die MUX-Struktur eliminiert wird. Normalerweise ist die Multi-Wellenlängen-Lichtquelle entweder geringer Leistung oder nicht gut verpackt, und es gibt viele Probleme. Das heute eingeführte Programm hat viele Vorteile und kann als Referenz bezeichnet werden. Sein Strukturdiagramm wird wie folgt dargestellt: die HochleistungsschwereDFB -LaserLichtquelle ist CW -Licht in Zeitdomäne und einzelne Wellenlänge in der Frequenz. Nach einem Durchlaufen von aModulatorBei einer bestimmten Modulationsfrequenz FRF wird das Seitenband erzeugt und das Seitenbandintervall ist die modulierte Frequenz FRF. Der Modulator verwendet einen LNOI -Modulator mit einer Länge von 8,2 mm, wie in Abbildung b gezeigt. Nach einem langen Teil der HochleistungsabteilungPhasenmodulatorDie Modulationsfrequenz ist ebenfalls FRF, und ihre Phase muss das Wappen oder den Trog des HF -Signals und den Lichtimpuls relativ zueinander herstellen, was zu einem großen Chirp führt, was zu mehr optischen Zähnen führt. Die Gleichstromverzerrung und Modulationstiefe des Modulators kann die Flachheit der optischen Frequenzdispersion beeinflussen.
Mathematisch ist das Signal nach dem Lichtfeld vom Modulator moduliert:
Es ist ersichtlich, dass das optische Ausgangsfeld eine optische Frequenzdispersion mit einem Frequenzintervall von WRF ist, und die Intensität der optischen Frequenzdispersionszahn hängt mit der optischen DFB -Leistung zusammen. Durch die Simulation der Lichtintensität, die durch den MZM -Modulator verläuft undPM -PhasenmodulatorUnd dann wird das optische Frequenzdispersionsspektrum erhalten. Die folgende Abbildung zeigt die direkte Beziehung zwischen optischer Frequenzflatheit und Modulator DC -Vorspannung und Modulationstiefe basierend auf dieser Simulation.
Die folgende Abbildung zeigt das simulierte Spektraldiagramm mit MZM -Bias -Gleichstrom von 0,6π und Modulationstiefe von 0,4π, was zeigt, dass seine Flachheit <5 dB beträgt.
Das Folgende ist das Packungsdiagramm des MZM -Modulators, LN ist 500 nm dick, die Ätztiefe beträgt 260 nm und die Wellenleiterbreite 1,5um. Die Dicke der Goldelektrode beträgt 1,2 um. Die Dicke der oberen Verkleidung SIO2 beträgt 2 um.
Das Folgende ist das Spektrum der getesteten OFC mit 13 optisch spärlichen Zähnen und Flachheit <2,4 dB. Die Modulationsfrequenz beträgt 5 GHz und die HF -Leistungsbelastung in MZM und PM beträgt 11,24 dBm bzw. 24,96 dBm. Die Anzahl der Zähne der Anregung der optischen Frequenzdispersion kann durch weiteres Erhöhen der PM-RF-Leistung erhöht werden, und das optische Frequenz-Dispersionsintervall kann durch Erhöhen der Modulationsfrequenz erhöht werden. Bild
Das obige basiert auf dem LNOI -Schema und das Folgende basiert auf dem IIIV -Schema. Das Strukturdiagramm lautet wie folgt: Der Chip integriert DBR -Laser, MZM -Modulator, PM -Phasenmodulator, SOA und SSC. Ein einzelner Chip kann eine optische Hochleistungsfrequenzverdünnung erzielen.
Der SMSR des DBR -Lasers beträgt 35 dB, die Linienbreite 38 MHz und der Stimmbereich 9 nm.
Der MZM -Modulator wird verwendet, um ein Seitenband mit einer Länge von 1 mm und einer Bandbreite von nur 7 GHz@3DB zu erzeugen. Hauptsächlich begrenzt durch Impedanzfehlanpassung, optischer Verlust von bis zu 20 dB@-8b-Vorspannung
Die SOA -Länge beträgt 500 µm, was verwendet wird, um den optischen Differenzverlust der Modulation zu kompensieren, und die Spektralbandbreite beträgt 62nm@3DB@90 mA. Der integrierte SSC am Ausgang verbessert die Kopplungseffizienz des Chips (die Kopplungseffizienz beträgt 5 dB). Die endgültige Ausgangsleistung beträgt ungefähr –7 dbm.
Um eine optische Frequenzdispersion zu erzeugen, beträgt die verwendete HF -Modulationsfrequenz 2,6 GHz, die Leistung 24,7 dBm und der VPI des Phasenmodulators 5 V. Die folgende Abbildung ist das resultierende photophobische Spektrum mit 17 photophobischen Zähnen bei 10 dB und SNSR höher als 30 dB.
Das Schema ist für die 5G -Mikrowellenübertragung vorgesehen, und die folgende Abbildung ist die vom Lichtdetektor erkannte Spektrumskomponente, mit der 26G -Signale das 10 -fache der Frequenz erzeugt werden können. Es wird hier nicht angegeben.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die nach dieser Methode erzeugte optische Frequenz stabiles Frequenzintervall, geringe Phasenrauschen, hohe Leistung und einfache Integration aufweist, es gibt jedoch auch mehrere Probleme. Das auf dem PM belastete HF -Signal erfordert eine große Leistung, einen relativ großen Stromverbrauch, und das Frequenzintervall ist durch die Modulationsrate von bis zu 50 GHz begrenzt, was im FR8 -System ein größeres Wellenlängenintervall (im Allgemeinen> 10 nm) erfordert. Ein eingeschränkter Gebrauch, Power Flatness reicht immer noch nicht aus.
Postzeit: März 19. bis 2024