Et skjema for tynning av optisk frekvens basert på MZM-modulator

Et opplegg for tynning av optisk frekvens basert påMZM modulator

Den optiske frekvensspredningen kan brukes som en liDARlyskildeå sende ut og skanne i forskjellige retninger samtidig, og den kan også brukes som en lyskilde med flere bølgelengder på 800G FR4, og eliminerer MUX-strukturen. Vanligvis er lyskilden med flere bølgelengder enten laveffekt eller ikke godt pakket, og det er mange problemer. Ordningen som innføres i dag har mange fordeler og kan refereres til for referanse. Strukturdiagrammet er vist som følger: HøyeffektenDFB laserlyskilden er CW lys i tidsdomene og enkelt bølgelengde i frekvens. Etter å ha passert enmodulatormed en viss modulasjonsfrekvens fRF vil sidebåndet genereres, og sidebåndsintervallet 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 med høy effektfase modulator, modulasjonsfrekvensen er også fRF, og dens fase må gjøre toppen eller bunnen av RF-signalet og lyspulsen i forhold til hverandre, noe som resulterer i en stor kvitring, noe som resulterer i flere optiske tenner. DC-forspenningen og modulasjonsdybden til modulatoren kan påvirke flatheten til den optiske frekvensspredningen.

Matematisk er signalet etter at lysfeltet er modulert av modulatoren:
Det kan sees at det optiske utgangsfeltet er en optisk frekvensspredning med et frekvensintervall på wrf, og intensiteten til den optiske frekvensspredningstannen er relatert til den optiske DFB-effekten. Ved å simulere lysintensiteten som går gjennom MZM-modulator ogPM fasemodulator, og deretter FFT, oppnås det optiske frekvensspredningsspekteret. Følgende figur viser det direkte forholdet mellom optisk frekvensflathet og modulator DC-bias og modulasjonsdybde basert på denne simuleringen.

Følgende figur viser det simulerte spektraldiagrammet med MZM-bias DC på 0,6π og modulasjonsdybde på 0,4π, som viser at flatheten er <5dB.

Følgende er pakkeskjemaet til MZM-modulatoren, LN er 500 nm tykk, etsedybden er 260 nm, og bølgelederbredden er 1,5 um. Tykkelsen på gullelektroden er 1,2um. Tykkelsen på den øvre kledningen SIO2 er 2um.

Følgende er spekteret til den testede OFC, med 13 optisk sparsomme tenner og flathet <2,4dB. Modulasjonsfrekvensen er 5GHz, og RF-effektbelastningen i MZM og PM er henholdsvis 11,24 dBm og 24,96dBm. Antall tenner for eksitering av optisk frekvensspredning kan økes ved ytterligere å øke PM-RF-effekten, og det optiske frekvensspredningsintervallet kan økes ved å øke modulasjonsfrekvensen. bilde
Ovenstående er basert på LNOI-skjema, og det følgende er basert på IIIV-skjema. Strukturdiagrammet er som følger: Brikken integrerer DBR-laser, MZM-modulator, PM-fasemodulator, SOA og SSC. En enkelt brikke kan oppnå tynning av optisk frekvens med høy ytelse.

SMSR-en til 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 kun 7GHz@3dB. Hovedsakelig begrenset av impedansfeil, optisk tap på opptil 20dB@-8B bias

SOA-lengden er 500 µm, som brukes til å kompensere tapet av optisk modulasjonsforskjell, og spektralbåndbredden 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 frekvensspredning er RF-modulasjonsfrekvensen som brukes 2,6GHz, effekten er 24,7dBm, og Vpi til fasemodulatoren er 5V. Figuren nedenfor er det resulterende fotofobe spekteret med 17 fotofobe tenner @10dB og SNSR høyere enn 30dB.

Opplegget er beregnet for 5G-mikrobølgeoverføring, og følgende figur er spektrumkomponenten som oppdages av lysdetektoren, som kan generere 26G-signaler med 10 ganger frekvensen. Det står ikke her.

Oppsummert har den optiske frekvensen generert av denne metoden stabilt frekvensintervall, lav fasestøy, høy effekt og enkel integrasjon, men det er også flere problemer. RF-signalet som lastes på PM krever stor strøm, relativt stort strømforbruk, og frekvensintervallet er begrenset av modulasjonshastigheten, opptil 50GHz, som krever et større bølgelengdeintervall (vanligvis >10nm) i FR8-systemet. Begrenset bruk, kraftflathet er fortsatt ikke nok.