Isang scheme ng optical frequency thinning batay saMZM modulator
Ang optical frequency dispersion ay maaaring gamitin bilang isang liDARpinagmumulan ng liwanagupang sabay-sabay na naglalabas at nag-scan sa iba't ibang direksyon, at maaari rin itong magamit bilang isang multi-wavelength na pinagmumulan ng liwanag ng 800G FR4, na inaalis ang istraktura ng MUX.Karaniwan, ang multi-wavelength na pinagmumulan ng liwanag ay alinman sa mababang kapangyarihan o hindi maayos na nakabalot, at maraming problema.Ang pamamaraan na ipinakilala ngayon ay may maraming mga pakinabang at maaaring i-refer para sa sanggunian.Ang diagram ng istraktura nito ay ipinapakita bilang mga sumusunod: Ang mataas na kapangyarihanDFB laserang pinagmumulan ng ilaw ay CW na ilaw sa domain ng oras at isang wavelength sa dalas.Matapos dumaan sa amodulatorna may isang tiyak na modulation frequency fRF, ang sideband ay bubuo, at ang sideband interval ay ang modulated frequency fRF.Gumagamit ang modulator ng LNOI modulator na may haba na 8.2mm, tulad ng ipinapakita sa Figure b.Pagkatapos ng mahabang seksyon ng high-powerphase modulator, ang modulation frequency ay fRF din, at ang phase nito ay kailangang gawin ang crest o trough ng RF signal at ang light pulse na may kaugnayan sa isa't isa, na nagreresulta sa isang malaking huni, na nagreresulta sa mas maraming optical na ngipin.Ang DC bias at modulation depth ng modulator ay maaaring makaapekto sa flatness ng optical frequency dispersion.
Sa matematika, ang signal pagkatapos ng light field ay modulated ng modulator ay:
Ito ay makikita na ang output optical field ay isang optical frequency dispersion na may frequency interval ng wrf, at ang intensity ng optical frequency dispersion na ngipin ay nauugnay sa DFB optical power.Sa pamamagitan ng pagtulad sa light intensity na dumadaan sa MZM modulator atPM phase modulator, at pagkatapos ay FFT, ang optical frequency dispersion spectrum ay nakuha.Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng direktang kaugnayan sa pagitan ng optical frequency flatness at modulator DC bias at modulation depth batay sa simulation na ito.
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng simulate spectral diagram na may MZM bias DC na 0.6π at modulation depth na 0.4π, na nagpapakita na ang flatness nito ay <5dB.
Ang sumusunod ay ang package diagram ng MZM modulator, ang LN ay 500nm ang kapal, ang lalim ng etching ay 260nm, at ang waveguide width ay 1.5um.Ang kapal ng gintong elektrod ay 1.2um.Ang kapal ng upper cladding SIO2 ay 2um.
Ang sumusunod ay ang spectrum ng nasubok na OFC, na may 13 optically sparse teeth at flatness <2.4dB.Ang modulation frequency ay 5GHz, at ang RF power loading sa MZM at PM ay 11.24 dBm at 24.96dBm ayon sa pagkakabanggit.Ang bilang ng mga ngipin ng optical frequency dispersion excitation ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng karagdagang pagtaas ng PM-RF power, at ang optical frequency dispersion interval ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagtaas ng modulation frequency.larawan
Ang nasa itaas ay batay sa LNOI scheme, at ang sumusunod ay batay sa IIIV scheme.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 thinning.
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 bumuo ng sideband na may haba na 1mm at bandwidth na 7GHz@3dB lamang.Pangunahing limitado sa pamamagitan ng impedance mismatch, optical loss hanggang 20dB@-8B bias
Ang haba ng SOA ay 500µm, na ginagamit upang mabayaran ang pagkawala ng modulation optical difference, 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 panghuling lakas ng output ay humigit-kumulang −7dBm.
Upang makagawa ng optical frequency dispersion, ang RF modulation frequency na ginamit ay 2.6GHz, ang kapangyarihan ay 24.7dBm, at ang Vpi ng phase modulator ay 5V.Ang figure sa ibaba ay ang resultang photophobic spectrum na may 17 photophobic na ngipin @10dB at SNSR na mas mataas sa 30dB.
Ang scheme ay inilaan para sa 5G microwave transmission, at ang sumusunod na figure ay ang spectrum component na nakita ng light detector, na maaaring makabuo ng 26G signal ng 10 beses ang frequency.Hindi ito nakasaad dito.
Sa buod, ang optical frequency na nabuo ng pamamaraang ito ay may matatag na agwat ng dalas, mababang bahagi ng ingay, mataas na kapangyarihan at madaling pagsasama, ngunit mayroon ding ilang mga problema.Ang RF signal na na-load sa PM ay nangangailangan ng malaking power, medyo malaki ang konsumo ng kuryente, at ang frequency interval ay nililimitahan ng modulation rate, hanggang 50GHz, na nangangailangan ng mas malaking wavelength interval (karaniwan ay >10nm) sa FR8 system.Limitado ang paggamit, hindi pa rin sapat ang power flatness.
Oras ng post: Mar-19-2024