Schéma stenčovania optickej frekvencie založená na modulátore MZM

Schéma stenčovania optickej frekvencie založená namodulátor MZM

Optická frekvenčná disperzia môže byť použitá ako liDARZdroj svetlana súčasné vyžarovanie a skenovanie v rôznych smeroch a možno ho použiť aj ako viacvlnový svetelný zdroj 800G FR4, čím sa eliminuje štruktúra MUX.Svetelný zdroj s viacerými vlnovými dĺžkami má zvyčajne nízky výkon alebo nie je dobre zabalený a existuje veľa problémov.Dnes zavedená schéma má mnoho výhod a možno na ňu odkazovať.Jeho štruktúrny diagram je znázornený nasledovne: Vysoký výkonDFB lasersvetelný zdroj je CW svetlo v časovej doméne a jednej vlnovej dĺžke vo frekvencii.Po prechode cez amodulátors určitou modulačnou frekvenciou fRF sa vygeneruje postranné pásmo a interval postranného pásma je modulovaná frekvencia fRF.Modulátor používa modulátor LNOI s dĺžkou 8,2 mm, ako je znázornené na obrázku b.Po dlhom úseku vysokého výkonufázový modulátor, modulačná frekvencia je tiež fRF a jej fáza potrebuje vytvoriť vrchol alebo dno RF signálu a svetelného impulzu navzájom, čo vedie k veľkému cvrlikaniu, výsledkom čoho je viac optických zubov.Jednosmerná odchýlka a hĺbka modulácie modulátora môžu ovplyvniť plochosť rozptylu optickej frekvencie.

Matematicky je signál po modulácii svetelného poľa modulátorom:
Je možné vidieť, že výstupné optické pole je optická frekvenčná disperzia s frekvenčným intervalom wrf a intenzita zuba optickej frekvenčnej disperzie súvisí s optickou mohutnosťou DFB.Simuláciou intenzity svetla prechádzajúceho cez modulátor MZM aPM fázový modulátora potom FFT, získa sa optické frekvenčné disperzné spektrum.Nasledujúci obrázok ukazuje priamy vzťah medzi plochosťou optickej frekvencie a predpätím modulátora DC a hĺbkou modulácie na základe tejto simulácie.

Nasledujúci obrázok ukazuje simulovaný spektrálny diagram s predpätím MZM DC 0,6π a hĺbkou modulácie 0,4π, čo ukazuje, že jeho rovinnosť je <5dB.

Nasleduje schéma balenia modulátora MZM, LN je hrubý 500 nm, hĺbka leptania je 260 nm a šírka vlnovodu je 1,5 um.Hrúbka zlatej elektródy je 1,2 um.Hrúbka vrchného obkladu SIO2 je 2um.

Nasleduje spektrum testovaného OFC, s 13 opticky riedkymi zubami a plochosťou <2,4dB.Modulačná frekvencia je 5 GHz a zaťaženie RF v MZM a PM je 11,24 dBm a 24,96 dBm.Počet zubov optickej frekvenčnej disperznej excitácie sa môže zvýšiť ďalším zvýšením výkonu PM-RF a interval optickej frekvenčnej disperzie sa môže zvýšiť zvýšením modulačnej frekvencie.obrázok
Vyššie uvedené je založené na schéme LNOI a nasledujúce je založené na schéme IIIV.Schéma štruktúry je nasledovná: Čip integruje DBR laser, MZM modulátor, PM fázový modulátor, SOA a SSC.Jediný čip môže dosiahnuť vysokovýkonné zoslabenie optickej frekvencie.

SMSR lasera DBR je 35 dB, šírka linky je 38 MHz a rozsah ladenia je 9 nm.

Modulátor MZM sa používa na generovanie postranného pásma s dĺžkou 1 mm a šírkou pásma iba 7 GHz@3dB.Obmedzené hlavne impedančným nesúladom, optická strata až 20dB@-8B skreslenie

Dĺžka SOA je 500 um, ktorá sa používa na kompenzáciu straty modulačného optického rozdielu, a spektrálna šírka pásma je 62nm@3dB@90mA.Integrovaný SSC na výstupe zlepšuje účinnosť väzby čipu (účinnosť väzby je 5dB).Konečný výstupný výkon je asi -7 dBm.

Aby sa vytvorila optická frekvenčná disperzia, používaná RF modulačná frekvencia je 2,6 GHz, výkon je 24,7 dBm a Vpi fázového modulátora je 5 V.Na obrázku nižšie je výsledné fotofóbne spektrum so 17 fotofóbnymi zubami @10dB a SNSR vyšším ako 30dB.

Schéma je určená pre mikrovlnný prenos 5G a na nasledujúcom obrázku je zložka spektra detekovaná detektorom svetla, ktorý dokáže generovať signály 26G s 10-násobkom frekvencie.Nie je to tu uvedené.

Stručne povedané, optická frekvencia generovaná touto metódou má stabilný frekvenčný interval, nízky fázový šum, vysoký výkon a jednoduchú integráciu, ale existuje aj niekoľko problémov.RF signál načítaný na PM vyžaduje veľký výkon, relatívne veľkú spotrebu energie a frekvenčný interval je obmedzený modulačnou rýchlosťou až do 50 GHz, čo si vyžaduje väčší interval vlnovej dĺžky (všeobecne > 10 nm) v systéme FR8.Obmedzené používanie, výkonová rovinnosť stále nestačí.