Modúlóir optúil sileacain le haghaidh FMCW

Modúlóir optúil sileacaindo FMCW

Mar is eol dúinn go léir, is é an modúlóir ardlíneachta ceann de na comhpháirteanna is tábhachtaí i gcórais Lidar bunaithe ar FMCW. Taispeántar a phrionsabal oibre sa fhigiúr seo a leanas: Ag baint úsáide asModúlóir DP-IQbunaithemodhnú taobhbhanda aonair (SSB), an uachtarach agus an íochtarachMZMoibriú ag pointe nialasach, ar an mbóthar agus síos an banda taobh de wc+wm agus WC-WM, is é wm an mhinicíocht mhodhnúcháin, ach ag an am céanna tugann an cainéal íochtarach difríocht céime 90 céim isteach, agus ar deireadh cuirtear solas WC-WM ar ceal, ach téarma aistrithe minicíochta wc+wm amháin. I bhFíor b, is é LR gorm an comhartha cling FM áitiúil, is é RX oráiste an comhartha frithchaite, agus mar gheall ar an éifeacht Doppler, táirgeann an comhartha buille deiridh f1 agus f2.

Is iad an fad agus an luas:

Seo a leanas alt a d’fhoilsigh Ollscoil Shanghai Jiaotong in 2021, faoiSSBgineadóirí a chuireann FMCW i bhfeidhm bunaithe armodúlóirí solais sileacain.

Léirítear feidhmíocht MZM mar seo a leanas: Tá difríocht fheidhmíochta idir modúlóirí na láimhe uachtair agus íochtaraí sách mór. Tá cóimheas diúltaithe taobhbhanda an iompróra difriúil leis an ráta modhnúcháin minicíochta, agus éireoidh an éifeacht níos measa de réir mar a mhéadaíonn an mhinicíocht.

Sa fhigiúr seo a leanas, léiríonn torthaí tástála an chórais Lidar gurb é a/b an comhartha buille ag an luas céanna agus ag achair éagsúla, agus gurb é c/d an comhartha buille ag an achar céanna agus ag luasanna éagsúla. Shroich na torthaí tástála 15mm agus 0.775m /s.

Anseo, níl ach cur i bhfeidhm sileacain i gceistmodúlóir optúille haghaidh FMCW. I ndáiríre, níl éifeacht an mhodúlóra optúil sileacain chomh maith le héifeacht anModúlóir LiNO3, den chuid is mó toisc go bhfuil an comhéifeacht athraithe céime/ionsúcháin/toilleas acomhal neamhlíneach leis an athrú voltais i modúlóir optúil sileacain, mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos:

Is é sin,

An gaol cumhachta aschuir denmodúlóirseo a leanas an córas
Is é an toradh ná díchoigeartú ard-ord:

Beidh leathnú ar chomhartha minicíochta an bhuille agus laghdú ar an gcóimheas comhartha-le-torann mar thoradh air seo. Mar sin, cad é an bealach chun líneacht an mhodúlóra solais sileacain a fheabhsú? Ní phléimid ach tréithe an fheiste féin anseo, agus ní phléimid an scéim chúitimh ag baint úsáide as struchtúir chúnta eile.
Ceann de na cúiseanna leis an neamhlíneacht sa chéim mhodhnúcháin le voltas ná go bhfuil an réimse solais sa treoirthonn i ndáileadh difriúil de pharaiméadair throma agus éadroma agus go bhfuil an ráta athraithe céime difriúil de réir mar a athraíonn an voltas. Mar a thaispeántar sa phictiúr seo a leanas. Athraíonn an réigiún ídithe le trasnaíocht throm níos lú ná an réigiún le trasnaíocht éadrom.

Taispeánann an figiúr seo a leanas cuar athraithe an tsaobhadh idirmhodhnúcháin tríú ord (TID) agus an tsaobhadh armónach dara ord (SHD) le tiúchan an thrádála, is é sin, an mhinicíocht mhodhnúcháin. Is léir go bhfuil cumas coiscthe an dí-thiúnála i gcás thrádála trom níos airde ná an cumas i gcás thrádála éadrom. Dá bhrí sin, cuidíonn athmheascadh le líneacht a fheabhsú.

Is ionann an méid thuas agus C a bhreithniú i samhail RC MZM, agus ba cheart tionchar R a bhreithniú freisin. Seo a leanas cuar athraithe CDR3 leis an bhfriotaíocht sraithe. Is léir gurb ea is lú an fhriotaíocht sraithe, is ea is mó an CDR3.

Ar deireadh ach ní ar a laghad, ní gá go mbeadh éifeacht an mhodúlóra sileacain níos measa ná éifeacht LiNbO3. Mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos, CDR3 anmodúlóir sileacainBeidh sé níos airde ná LiNbO3 i gcás claontacht iomlán trí dhearadh réasúnta struchtúr agus fad an mhodúlaitheora. Fanann na coinníollacha tástála comhsheasmhach.

Mar achoimre, ní féidir dearadh struchtúrach an mhodúlóra solais sileacain a mhaolú ach amháin, ní féidir é a leigheas, agus ní mór fíorú turgnamhach a dhéanamh ar cibé an féidir é a úsáid i ndáiríre sa chóras FMCW, agus más féidir é a úsáid i ndáiríre, ansin is féidir leis comhtháthú tarchuradóra a bhaint amach, rud a bhfuil buntáistí aige maidir le laghdú costais ar scála mór.