Un esquema de adelgazamento de frecuencia óptica baseado enModulador MZM
A dispersión de frecuencia óptica pódese usar como un liDARfonte de luzpara emitir e escanear simultaneamente en diferentes direccións, e tamén se pode usar como unha fonte de luz de lonxitudes de onda múltiples de 800G FR4, eliminando a estrutura MUX. Normalmente, a fonte de luz de lonxitudes de onda múltiples é de baixa potencia ou non está ben empaquetada, e hai moitos problemas. O esquema presentado hoxe ten moitas vantaxes e pódese consultar como referencia. O seu diagrama de estrutura móstrase do seguinte xeito: A alta potencialáser DFBa fonte de luz é luz continua no dominio do tempo e unha soa lonxitude de onda en frecuencia. Despois de pasar por unmoduladorcunha determinada frecuencia de modulación fRF, xerarase unha banda lateral e o intervalo da banda lateral é a frecuencia modulada fRF. O modulador usa un modulador LNOI cunha lonxitude de 8,2 mm, como se mostra na Figura b. Despois dunha longa sección de alta potenciamodulador de fase, a frecuencia de modulación tamén é fRF, e a súa fase necesita formar a crista ou o vale do sinal RF e o pulso de luz en relación entre si, o que resulta nun chirrido grande, o que resulta en máis dentes ópticos. A polarización de CC e a profundidade de modulación do modulador poden afectar a planitude da dispersión de frecuencia óptica.
Matematicamente, o sinal despois de que o campo luminoso sexa modulado polo modulador é:
Pódese observar que o campo óptico de saída é unha dispersión de frecuencia óptica cun intervalo de frecuencia de wrf, e a intensidade do dente de dispersión de frecuencia óptica está relacionada coa potencia óptica do DFB. Ao simular a intensidade da luz que pasa polo modulador MZM eModulador de fase PMe, a continuación, mediante FFT, obtense o espectro de dispersión de frecuencia óptica. A seguinte figura mostra a relación directa entre a planitude da frecuencia óptica e a polarización de CC do modulador e a profundidade de modulación baseadas nesta simulación.
A seguinte figura mostra o diagrama espectral simulado cunha polarización MZM CC de 0,6π e unha profundidade de modulación de 0,4π, o que demostra que a súa planitude é <5dB.
O seguinte é o diagrama de encapsulado do modulador MZM, o LN ten un grosor de 500 nm, unha profundidade de gravado de 260 nm e unha anchura da guía de onda de 1,5 µm. O grosor do eléctrodo de ouro é de 1,2 µm. O grosor do revestimento superior SIO2 é de 2 µm.
O seguinte é o espectro do OFC probado, con 13 dentes opticamente dispersos e planitude <2,4 dB. A frecuencia de modulación é de 5 GHz e a carga de potencia de RF en MZM e PM é de 11,24 dBm e 24,96 dBm respectivamente. O número de dentes de excitación de dispersión de frecuencia óptica pódese aumentar aumentando aínda máis a potencia PM-RF e o intervalo de dispersión de frecuencia óptica pódese aumentar aumentando a frecuencia de modulación. imaxe
O anterior baséase no esquema LNOI e o seguinte no esquema IIIV. O diagrama da estrutura é o seguinte: O chip integra láser DBR, modulador MZM, modulador de fase PM, SOA e SSC. Un só chip pode lograr un adelgazamento de frecuencia óptica de alto rendemento.
O SMSR do láser DBR é de 35 dB, o ancho de liña é de 38 MHz e o rango de sintonización é de 9 nm.
O modulador MZM úsase para xerar unha banda lateral cunha lonxitude de 1 mm e un ancho de banda de só 7 GHz a 3 dB. Está limitado principalmente pola desaxuste de impedancia e a perda óptica de ata 20 dB a -8 B de polarización.
A lonxitude SOA é de 500 µm, que se emprega para compensar a perda de diferenza óptica de modulación, e o ancho de banda espectral é de 62 nm a 3 dB a 90 mA. O SSC integrado na saída mellora a eficiencia de acoplamento do chip (a eficiencia de acoplamento é de 5 dB). A potencia de saída final é duns −7 dBm.
Para producir dispersión de frecuencia óptica, a frecuencia de modulación de RF empregada é de 2,6 GHz, a potencia é de 24,7 dBm e o Vpi do modulador de fase é de 5 V. A figura seguinte mostra o espectro fotofóbico resultante con 17 dentes fotofóbicos a 10 dB e unha SNSR superior a 30 dB.
O esquema está pensado para a transmisión de microondas 5G, e a seguinte figura é o compoñente do espectro detectado polo detector de luz, que pode xerar sinais de 26G cunha frecuencia 10 veces maior. Non se indica aquí.
En resumo, a frecuencia óptica xerada por este método ten un intervalo de frecuencia estable, baixo ruído de fase, alta potencia e fácil integración, pero tamén hai varios problemas. O sinal de RF cargado no PM require unha gran potencia, un consumo de enerxía relativamente grande e o intervalo de frecuencia está limitado pola taxa de modulación, ata 50 GHz, o que require un intervalo de lonxitude de onda maior (xeralmente >10 nm) no sistema FR8. Uso limitado, a planitude da potencia aínda non é suficiente.
Data de publicación: 19 de marzo de 2024