Isang pamamaraan ng optical frequency thinning batay sa MZM modulator

Isang pamamaraan ng optical frequency na pagnipis batay saMZM Modulator

Ang optical frequency na pagpapakalat ay maaaring magamit bilang isang takipilaw na mapagkukunanUpang sabay na maglabas at mag-scan sa iba't ibang direksyon, at maaari rin itong magamit bilang isang multi-haba ng ilaw na mapagkukunan ng 800g FR4, tinanggal ang istruktura ng mux. Karaniwan, ang multi-wavelength light source ay alinman sa mababang lakas o hindi maayos na nakabalot, at maraming mga problema. Ang scheme na ipinakilala ngayon ay maraming mga pakinabang at maaaring ma -refer para sa sanggunian. Ang diagram ng istraktura nito ay ipinapakita tulad ng mga sumusunod: ang mataas na kapangyarihanDFB laserAng ilaw na mapagkukunan ay CW light sa oras ng domain at solong haba ng haba ng dalas. Matapos dumaan sa aModulatorSa pamamagitan ng isang tiyak na dalas ng modulation FRF, ang sideband ay bubuo, at ang agwat ng sideband ay ang modulated frequency FRF. Ang modulator ay gumagamit ng isang LNOI modulator na may haba na 8.2mm, tulad ng ipinapakita sa Figure B. Matapos ang isang mahabang seksyon ng mataas na kapangyarihanPhase Modulator. Ang DC bias at lalim ng modulation ng modulator ay maaaring makaapekto sa flatness ng optical frequency dispersion.

Matematika, ang signal pagkatapos ng ilaw na patlang ay na -modulate ng modulator ay:
Makikita na ang patlang ng Output Optical ay isang optical frequency na pagpapakalat na may dalas na agwat ng WRF, at ang intensity ng optical frequency dispersion ng ngipin ay nauugnay sa DFB optical power. Sa pamamagitan ng pag -simulate ng light intensity na dumadaan sa MZM modulator atPM phase modulator, at pagkatapos ay ang FFT, ang optical frequency dispersion spectrum ay nakuha. Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng direktang ugnayan sa pagitan ng optical frequency flatness at modulator DC bias at lalim ng modulation batay sa kunwa na ito.

Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng simulated spectral diagram na may MZM bias DC na 0.6π at lalim ng modulation na 0.4π, na nagpapakita na ang pagiging flat ay <5dB.

Ang sumusunod ay ang diagram ng package ng MZM modulator, ang ln ay 500nm makapal, ang lalim ng etching ay 260Nm, at ang lapad ng waveguide ay 1.5um. Ang kapal ng gintong elektrod ay 1.2um. Ang kapal ng itaas na cladding siO2 ay 2um.

Ang sumusunod ay ang spectrum ng nasubok na OFC, na may 13 optically sparse na ngipin at flatness <2.4dB. Ang dalas ng modulation ay 5GHz, at ang pag -load ng kapangyarihan ng RF sa MZM at PM ay 11.24 dBm at 24.96dbm ayon sa pagkakabanggit. Ang bilang ng mga ngipin ng optical frequency excition excitation ay maaaring dagdagan sa pamamagitan ng karagdagang pagtaas ng kapangyarihan ng PM-RF, at ang agwat ng pagpapakalat ng optical frequency ay maaaring madagdagan sa pamamagitan ng pagtaas ng dalas ng modulation. larawan
Ang nasa itaas ay batay sa scheme ng LNOI, at ang sumusunod ay batay sa scheme ng IIIV. Ang diagram ng istraktura ay ang mga sumusunod: ang chip ay nagsasama ng DBR laser, MZM modulator, PM phase modulator, SOA at SSC. Ang isang solong chip ay maaaring makamit ang mataas na pagganap ng optical frequency manipis.

Ang SMSR ng DBR laser ay 35dB, ang lapad ng linya ay 38MHz, at ang hanay ng pag -tune ay 9nm.

Ang MZM modulator ay ginagamit upang makabuo ng sideband na may haba na 1mm at isang bandwidth na 7GHz@3dB lamang. Pangunahin na limitado sa pamamagitan ng impedance mismatch, optical loss hanggang sa 20dB@-8b bias

Ang haba ng SOA ay 500µm, na ginagamit upang mabayaran ang pagkawala ng optical na pagkakaiba sa optical, at ang spectral bandwidth ay 62NM@3dB@90mA. Ang pinagsamang SSC sa output ay nagpapabuti sa kahusayan ng pagkabit ng chip (ang kahusayan ng pagkabit ay 5dB). Ang pangwakas na kapangyarihan ng output ay tungkol sa −7dbm.

Upang makabuo ng optical frequency na pagpapakalat, ang dalas ng modulation ng RF na ginamit ay 2.6GHz, ang kapangyarihan ay 24.7dbm, at ang VPI ng phase modulator ay 5V. Ang figure sa ibaba ay ang nagreresultang photophobic spectrum na may 17 photophobic na ngipin @10dB at SNSR na mas mataas kaysa sa 30dB.

Ang scheme ay inilaan para sa paghahatid ng microwave ng 5G, at ang sumusunod na figure ay ang sangkap ng spectrum na napansin ng light detector, na maaaring makabuo ng 26G signal sa pamamagitan ng 10 beses ang dalas. Hindi ito nakasaad dito.

Sa buod, ang optical frequency na nabuo ng pamamaraang ito ay may matatag na agwat ng dalas, mababang ingay ng phase, mataas na lakas at madaling pagsasama, ngunit mayroon ding maraming mga problema. Ang signal ng RF na na -load sa PM ay nangangailangan ng malaking lakas, medyo malaking pagkonsumo ng kuryente, at ang agwat ng dalas ay limitado sa pamamagitan ng rate ng modulation, hanggang sa 50GHz, na nangangailangan ng isang mas malaking agwat ng haba ng haba (sa pangkalahatan> 10nm) sa sistema ng FR8. Limitadong paggamit, ang flat flatness ay hindi pa sapat.