Et skjema med optisk frekvens tynning basert på MZM -modulator

Et skjema med tynning av optisk frekvens basert påMZM -modulator

Den optiske frekvensdispersjonen kan brukes som en lidarlyskildeFor å avgi og skanne samtidig i forskjellige retninger, og det kan også brukes som en lyskilde med flere bølgelengder på 800g FR4, og eliminerer MUX-strukturen. Vanligvis er lyskilden med flere bølgelengder enten lav effekt eller ikke godt pakket, og det er mange problemer. Ordningen som er introdusert i dag har mange fordeler og kan henvises til for referanse. Strukturdiagrammet er vist som følger: HøytkraftDFB -laserLyskilde er CW lys i tidsdomene og enkeltbølgelengde i frekvens. Etter å ha passert gjennom enmodulatorMed en viss modulasjonsfrekvens FRF vil sidebånd bli generert, og sidebåndintervallet er den modulerte frekvensen FRF. Modulatoren bruker en LNOI -modulator med en lengde på 8,2 mm, som vist i figur B. Etter en lang del av høy effektFasemodulator, Modulasjonsfrekvensen er også FRF, og dens fase må gjøre Crest eller Trough of RF -signalet og lyspulsen i forhold til hverandre, noe som resulterer i en stor kvitring, noe som resulterer i mer optiske tenner. DC -skjevheten og modulasjonsdybden til modulatoren kan påvirke flatheten i den optiske frekvensdispersjonen.

Matematisk er signalet etter lysfeltet modulert av modulatoren:
Det kan sees at det optiske utgangspunktet er en optisk frekvensdispersjon med et frekvensintervall av WRF, og intensiteten til den optiske frekvensdispersjonstannen er relatert til den optiske dfb -effekten DFB. Ved å simulere lysintensiteten som passerer gjennom MZM -modulator ogPM -fasemodulator, og deretter FFT oppnås det optiske frekvensdispersjonsspekteret. Følgende figur viser det direkte forholdet mellom optisk frekvensflathet og modulator DC -skjevhet og modulasjonsdybde basert på denne simuleringen.

Følgende figur viser det simulerte spektrale diagrammet med MZM -skjevhet DC på 0,6π og modulasjonsdybde på 0,4π, som viser at dens flathet er <5dB.

Følgende er pakkediagrammet til MZM -modulatoren, LN er 500nm tykk, etsedybden er 260nm, og bølgelederbredden er 1,5um. Tykkelsen på gullelektroden er 1,2um. Tykkelsen på den øvre kledning SiO2 er 2um.

Følgende er spekteret av den testede OFC, med 13 optisk sparsomme tenner og flathet <2.4dB. Modulasjonsfrekvensen er 5GHz, og RF -strømbelastningen i MZM og PM er henholdsvis 11,24 dBm og 24,96DBM. Antall tenner med optisk frekvensdispersjonseksitasjon kan økes ved å øke PM-RF-effekten ytterligere, og det optiske frekvensdispersjonsintervallet kan økes ved å øke modulasjonsfrekvensen. bilde
Ovennevnte er basert på LNOI -ordningen, og følgende er basert på IIIV -ordningen. Strukturdiagrammet er som følger: brikken integrerer DBR -laser, MZM -modulator, PM -fasemodulator, SOA og SSC. En enkelt brikke kan oppnå høy ytelse optisk frekvens tynning.

SMSR for DBR -laseren er 35dB, linjebredden er 38MHz, og innstillingsområdet er 9nm.

MZM -modulatoren brukes til å generere sidebånd med en lengde på 1 mm og en båndbredde på bare 7GHz@3dB. Hovedsakelig begrenset av uoverensstemmelse, optisk tap opp til 20dB@-8b skjevhet

SOA -lengden er 500 um, som brukes til å kompensere tapet av optisk forskjell, og den spektrale båndbredden er 62nm@3db@90mA. Den integrerte SSC ved utgangen forbedrer koblingseffektiviteten til brikken (koblingseffektiviteten er 5DB). Den endelige utgangseffekten er omtrent −7DBM.

For å produsere optisk frekvensdispersjon er RF -modulasjonsfrekvensen som brukes 2,6 GHz, kraften er 24,7dBm, og VPI for fasemodulatoren er 5V. Figuren nedenfor er det resulterende fotofobe spekteret med 17 fotofobe tenner @10dB og SNSR høyere enn 30dB.

Ordningen er beregnet på 5G mikrobølgeoverføring, og følgende figur er spektrumkomponenten som er oppdaget av lysdetektoren, som kan generere 26G -signaler med 10 ganger frekvensen. Det er ikke oppgitt her.

Oppsummert har den optiske frekvensen som genereres av denne metoden stabil frekvensintervall, lavfasestøy, høy effekt og enkel integrasjon, men det er også flere problemer. RF -signalet lastet på PM krever stor effekt, relativt stort strømforbruk, og frekvensintervallet er begrenset av modulasjonshastigheten, opptil 50 GHz, noe som krever et større bølgelengdeintervall (generelt> 10nm) i FR8 -systemet. Begrenset bruk, kraftflathet er fremdeles ikke nok.