Scéim tanaithe minicíochta optúla bunaithe ar mhodhnóir MZM

Scéim tanaithe minicíochta optúla bunaithe arMZM modulator

Is féidir an scaipeadh minicíochta optúla a úsáid mar liDARfoinse solaisa astú agus a scanadh ag an am céanna i dtreonna difriúla, agus is féidir é a úsáid freisin mar fhoinse solais il-tonnfhad 800G FR4, deireadh a chur le struchtúr MUX. De ghnáth, tá an fhoinse solais il-tonnfhad ceachtar ísealchumhachta nó nach bhfuil pacáistithe go maith, agus tá go leor fadhbanna. Tá go leor buntáistí ag baint leis an scéim a tugadh isteach inniu agus is féidir tagairt a dhéanamh di le haghaidh tagartha. Taispeántar a léaráid struchtúir mar seo a leanas: An ard-chumhachtDFB léasairIs é foinse solais solas CW san fhearann ​​​​ama agus tonnfhad aonair i minicíocht. Tar éis dul trí amodulatorle minicíocht modhnú áirithe fRF, ginfear sideband, agus is é an t-eatramh sideband an minicíocht modhnaithe fRF. Úsáideann an modulator modulator LNOI le fad 8.2mm, mar a thaispeántar i bhFíor b. Tar éis alt fada de ard-chumhachtamodulator chéim, tá an minicíocht modhnú fRF freisin, agus ní mór a chéim a dhéanamh ar an suaitheantas nó trough an comhartha RF agus an Pulse solais i gcoibhneas lena chéile, a eascraíonn i chirp mór, a eascraíonn i níos mó fiacla optúla. Féadfaidh claonadh DC agus doimhneacht modhnú an mhodúl difear a dhéanamh ar chothrom an scaipthe minicíochta optúla.

Go matamaiticiúil, is é an comhartha tar éis an réimse solais a mhodhnú ag an modúlóir ná:
Is féidir a fheiceáil gur scaipeadh minicíochta optúla é an réimse optúil aschuir le eatramh minicíochta wrf, agus tá baint ag déine an fhiacail scaipthe minicíochta optúla le cumhacht optúil DFB. Trí insamhladh ar an déine solais ag dul trí MZM modulator agusModulator PM céim, agus ansin FFT, faightear an speictream scaipthe minicíochta optúla. Léiríonn an figiúr seo a leanas an gaol díreach idir maoile minicíochta optúla agus claonadh modulator DC agus doimhneacht modhnú bunaithe ar an insamhalta seo.

Taispeánann an figiúr seo a leanas an léaráid speictreach insamhlaithe le claonadh MZM DC de 0.6π agus doimhneacht modhnú 0.4π, a thaispeánann go bhfuil a maoile <5dB.

Seo a leanas an léaráid pacáiste den mhodhnóir MZM, tá LN 500nm tiubh, is é 260nm an doimhneacht eitseála, agus is é 1.5um an leithead tonn-treoraithe. Is é 1.2um tiús an leictreoid óir. Is é tiús an chumhdaigh uachtair SIO2 ná 2um.

Seo a leanas speictream an OFC a tástáladh, le 13 fhiacla atá tanaí go optúil agus maoile <2.4dB. Is é 5GHz an minicíocht modhnú, agus is é an luchtú cumhachta RF i MZM agus PM 11.24 dBm agus 24.96dBm faoi seach. Is féidir líon na bhfiacla de excitation scaipeadh minicíochta optúla a mhéadú tuilleadh ar an gcumhacht PM-RF, agus is féidir an t-eatramh scaipthe minicíochta optúla a mhéadú tríd an minicíocht modhnú a mhéadú. pictiúr
Tá an méid thuas bunaithe ar scéim LNOI, agus tá an méid seo a leanas bunaithe ar scéim IIIV. Is é seo a leanas an léaráid struchtúir: Comhtháthaíonn an sliseanna léasair DBR, modulator MZM, modulator céim PM, SOA agus SSC. Is féidir le sliseanna amháin tanú minicíochta optúla ardfheidhmíochta a bhaint amach.

Is é SMSR an léasair DBR 35dB, is é 38MHz an leithead líne, agus is é 9nm an raon tiúnta.

Úsáidtear an modulator MZM chun taobhbhanda a ghiniúint le fad 1mm agus bandaleithead de 7GHz@3dB amháin. Go príomha teoranta ag neamh-chomhoiriúnacht impedance, caillteanas optúil suas go dtí claonadh 20dB@-8B

Is é an fad SOA ná 500 µm, a úsáidtear chun caillteanas difríochta optúla modhnú a chúiteamh, agus is é an bandaleithead speictreach ná 62nm@3dB@90mA. Feabhsaíonn an SSC comhtháite ag an aschur éifeachtacht cúplála an sliseanna (tá éifeachtacht cúplála 5dB). Tá an chumhacht aschurtha deiridh thart ar −7dBm.

D'fhonn scaipeadh minicíochta optúla a tháirgeadh, is é 2.6GHz an minicíocht modhnú RF a úsáidtear, is é 24.7dBm an chumhacht, agus is é Vpi an modulator céim 5V. Is é an figiúr thíos an speictream fótafóbach mar thoradh air le 17 bhfiacla fótafóbach @10dB agus SNSR níos airde ná 30dB.

Tá an scéim beartaithe le haghaidh tarchur micreathonn 5G, agus is é an figiúr seo a leanas an chomhpháirt speictrim a bhraitheann an brathadóir solais, ar féidir leis comharthaí 26G a ghiniúint faoi 10 n-uaire an minicíochta. Níl sé luaite anseo.

Go hachomair, tá eatramh minicíochta cobhsaí, torann ísealchéime, ardchumhachta agus comhtháthú éasca ag an minicíocht optúil a ghintear leis an modh seo, ach tá roinnt fadhbanna ann freisin. Éilíonn an comhartha RF luchtaithe ar an PM cumhacht mór, tomhaltas cumhachta réasúnta mór, agus tá an t-eatramh minicíochta teoranta ag an ráta modhnú, suas le 50GHz, a éilíonn eatramh tonnfhad níos mó (go ginearálta> 10nm) sa chóras FR8. Úsáid theoranta, ní leor Maoile cumhachta fós.