Skim penipisan frekuensi optik berdasarkan modulator MZM

Skim penipisan frekuensi optik berdasarkanModulator MZM

Penyebaran frekuensi optik boleh digunakan sebagai lidarsumber cahayauntuk memancarkan dan mengimbas secara serentak dalam arah yang berbeza, dan ia juga boleh digunakan sebagai sumber cahaya multi-gelombang 800g FR4, menghapuskan struktur MUX. Biasanya, sumber cahaya pelbagai gelombang adalah sama ada kuasa rendah atau tidak dibungkus dengan baik, dan terdapat banyak masalah. Skim yang diperkenalkan hari ini mempunyai banyak kelebihan dan boleh dirujuk untuk rujukan. Gambarajah strukturnya ditunjukkan seperti berikut: kuasa tinggiDFB LaserSumber cahaya adalah cahaya CW dalam domain masa dan panjang gelombang tunggal dalam kekerapan. Setelah melalui amodulatorDengan frekuensi modulasi tertentu FRF, sideband akan dijana, dan selang sideband adalah frekuensi frekuensi yang dimodulasi. Modulator menggunakan modulator LNOI dengan panjang 8.2mm, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah B. Selepas seksyen panjang kuasa tinggimodulator fasa, kekerapan modulasi juga FRF, dan fasa perlu membuat puncak atau palung isyarat RF dan denyutan cahaya relatif kepada satu sama lain, mengakibatkan kica yang besar, mengakibatkan lebih banyak gigi optik. Bias DC dan kedalaman modulasi modulator boleh menjejaskan kebosanan penyebaran frekuensi optik.

Secara matematik, isyarat selepas medan cahaya dimodulasi oleh modulator adalah:
Ia dapat dilihat bahawa medan optik output adalah penyebaran frekuensi optik dengan selang kekerapan WRF, dan intensiti gigi penyebaran frekuensi optik berkaitan dengan kuasa optik DFB. Dengan mensimulasikan intensiti cahaya melalui modulator MZM danModulator Fasa PM, dan kemudian FFT, spektrum penyebaran frekuensi optik diperolehi. Angka berikut menunjukkan hubungan langsung antara kebosanan frekuensi optik dan modulator DC bias dan kedalaman modulasi berdasarkan simulasi ini.

Angka berikut menunjukkan gambarajah spektrum simulasi dengan MZM bias DC 0.6π dan kedalaman modulasi 0.4π, yang menunjukkan bahawa kebosanannya adalah <5dB.

Berikut adalah gambarajah pakej modulator MZM, LN adalah tebal 500nm, kedalaman etsa adalah 260nm, dan lebar gelombang adalah 1.5um. Ketebalan elektrod emas adalah 1.2um. Ketebalan pelapisan atas SiO2 adalah 2um.

Berikut adalah spektrum OFC yang diuji, dengan 13 gigi optik jarang dan kebosanan <2.4dB. Kekerapan modulasi adalah 5GHz, dan pemuatan kuasa RF dalam MZM dan PM masing -masing adalah 11.24 dBm dan 24.96dbm. Bilangan gigi pengujaan penyebaran frekuensi optik dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kuasa PM-RF, dan selang penyebaran frekuensi optik dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kekerapan modulasi. gambar
Di atas adalah berdasarkan skim LNOI, dan berikut adalah berdasarkan skim IIIV. Gambarajah struktur adalah seperti berikut: cip mengintegrasikan laser DBR, modulator MZM, modulator fasa PM, SOA dan SSC. Satu cip tunggal boleh mencapai penipisan frekuensi optik prestasi tinggi.

SMSR laser DBR adalah 35dB, lebar garis adalah 38MHz, dan julat penalaan adalah 9nm.

Modulator MZM digunakan untuk menjana sideband dengan panjang 1mm dan jalur lebar hanya 7GHz@3DB. Terutamanya terhad oleh ketidakcocokan impedans, kehilangan optik sehingga 20db@-8b bias

Panjang SOA adalah 500μm, yang digunakan untuk mengimbangi kerugian perbezaan optik modulasi, dan jalur lebar spektrum adalah 62nm@3db@90mA. SSC bersepadu pada output meningkatkan kecekapan gandingan cip (kecekapan gandingan adalah 5dB). Kuasa output akhir adalah kira -kira -7dbm.

Untuk menghasilkan penyebaran frekuensi optik, kekerapan modulasi RF yang digunakan adalah 2.6GHz, kuasa adalah 24.7dbm, dan VPI modulator fasa adalah 5V. Angka di bawah adalah spektrum fotofobik yang dihasilkan dengan 17 gigi photophobic @10dB dan SNSR lebih tinggi daripada 30dB.

Skim ini bertujuan untuk penghantaran gelombang mikro 5G, dan angka berikut adalah komponen spektrum yang dikesan oleh pengesan cahaya, yang boleh menghasilkan isyarat 26G sebanyak 10 kali kekerapan. Ia tidak dinyatakan di sini.

Ringkasnya, kekerapan optik yang dihasilkan oleh kaedah ini mempunyai selang frekuensi yang stabil, bunyi fasa rendah, kuasa tinggi dan integrasi mudah, tetapi terdapat juga beberapa masalah. Isyarat RF yang dimuatkan pada PM memerlukan kuasa besar, penggunaan kuasa yang agak besar, dan selang kekerapan adalah terhad oleh kadar modulasi, sehingga 50GHz, yang memerlukan selang panjang gelombang yang lebih besar (umumnya> 10nm) dalam sistem FR8. Penggunaan terhad, kebosanan kuasa masih belum mencukupi.