Modulator optúla sileacain do FMCW

Silicon optúla modulatorle haghaidh FMCW

Mar is eol dúinn go léir, is é an modúlóir ardlíneachta ceann de na comhpháirteanna is tábhachtaí i gcórais Lidar atá bunaithe ar FMCW. Léirítear a phrionsabal oibre san fhigiúr seo a leanas: Ag baint úsáide asModulator DP-IQbunaithemodhnú taobhbhanda singil (SSB), an uachtair agus íochtairMZMag obair ag pointe null, ar an mbóthar agus síos an banna taobh wc + wm agus WC-WM, is é wm an minicíocht modhnú, ach ag an am céanna tugann an cainéal níos ísle isteach difríocht chéim 90 céim, agus ar deireadh an solas WC-WM curtha ar ceal, ach an téarma aistrithe minicíochta wc+wm. I bhFíor b, is é LR gorm an comhartha chirp FM áitiúil, is é RX orange an comhartha frithchaite, agus mar gheall ar éifeacht Doppler, táirgeann an comhartha buille deiridh f1 agus f2.

Is iad seo a leanas an t-achar agus an luas:

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

Léirítear feidhmíocht MZM mar seo a leanas: Tá difríocht feidhmíochta modhnóirí lámh uachtair agus íochtair sách mór. Tá an cóimheas diúltaithe sideband iompróra difriúil leis an ráta modhnú minicíochta, agus beidh an éifeacht níos measa de réir mar a mhéadaíonn an minicíocht.

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

Anseo, ach cur i bhfeidhm sileacainoptúla modulatordo FMCW a phlé. I ndáiríre, níl éifeacht modulator optúla sileacain chomh maith leis an éifeacht atá agLiNO3 modulator, go príomha toisc go bhfuil an comhéifeacht athraithe céime/ionsú/toilleas acomhal i modúlóir optúil sileacain neamhlíneach leis an athrú voltais, mar a thaispeántar san fhigiúr thíos:

Is é sin,

An caidreamh cumhachta aschuir anmodulatorcóras mar seo a leanas
Is é an toradh ná díchoigeartú ard-ord:

Beidh siad seo ina chúis le leathnú an chomhartha minicíochta buille agus laghdú ar an gcóimheas comhartha-go-torann. Mar sin, cad é an bealach chun líneacht an mhodhnóra solais sileacain a fheabhsú? Anseo ní dhéanaimid plé ach ar shaintréithe an fheiste féin, agus ní phléimid an scéim chúitimh ag baint úsáide as struchtúir chúnta eile.
Is é ceann de na cúiseanna atá leis an neamh-líneacht chéim modhnú le voltas ná go bhfuil an réimse solais sa waveguide i ndáileadh difriúil paraiméadair throma agus éadroma agus go bhfuil an ráta athraithe céim difriúil leis an athrú voltais. Mar a thaispeántar sa phictiúr seo a leanas. Athraíonn an réigiún ídithe le trasnaíocht throm níos lú ná an réigiún le cur isteach solais.

Taispeánann an figiúr seo a leanas na cuair athraithe an saobhadh intermodulation tríú-ordú TID agus an dara-ordú saobhadh armónach SHD le tiúchan an tranglam, is é sin, an minicíocht modhnú. Is féidir a fheiceáil go bhfuil an cumas faoi chois atá ag an díghinneáil le haghaidh tranglam trom níos airde ná mar atá i gcás tranglam solais. Dá bhrí sin, cuidíonn remixing le feabhas a chur ar líneacht.

Tá an méid thuas comhionann le breithniú a dhéanamh ar C sa mhúnla RC de MZM, agus ba cheart tionchar R a mheas freisin. Seo a leanas an cuar athraithe de CDR3 le friotaíocht an tsraith. Is féidir a fheiceáil gur lú an fhriotaíocht sraithe, is mó an CDR3.

Ar deireadh ach ní ar a laghad, ní gá go mbeadh éifeacht an mhodhnóra sileacain níos measa ná éifeacht LiNbO3. Mar a léirítear san fhigiúr thíos, tá CDR3 denmodulator sileacainbeidh sé níos airde ná LiNbO3 i gcás claonadh iomlán trí dhearadh réasúnta a dhéanamh ar struchtúr agus ar fhad an mhodaitheora. Fanann coinníollacha tástála comhsheasmhach.

Go hachomair, ní féidir le dearadh struchtúrach an modulator solais sileacain ach a mhaolú, ní leigheas, agus cibé an féidir é a úsáid i ndáiríre sa chóras FMCW riachtanais fíorú turgnamhach, más féidir é a bheith i ndáiríre, ansin is féidir é a bhaint amach comhtháthú transceiver, a bhfuil buntáistí. le haghaidh laghdú costais ar scála mór.