Skim penipisan frekuensi optik berdasarkan modulator MZM

Skim penipisan frekuensi optik berdasarkanmodulator MZM

Penyerakan frekuensi optik boleh digunakan sebagai liDARsumber cahayauntuk memancarkan dan mengimbas secara serentak dalam arah yang berbeza, dan ia juga boleh digunakan sebagai sumber cahaya berbilang panjang gelombang 800G FR4, menghapuskan struktur MUX. Biasanya, sumber cahaya berbilang panjang 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. Rajah strukturnya ditunjukkan seperti berikut: Kuasa tinggiLaser DFBsumber cahaya ialah cahaya CW dalam domain masa dan panjang gelombang tunggal dalam frekuensi. Selepas melalui amodulatordengan fRF frekuensi modulasi tertentu, jalur sisi akan dijana, dan selang jalur sisi ialah fRF frekuensi termodulat. Modulator menggunakan modulator LNOI dengan panjang 8.2mm, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah b. Selepas seksyen panjang kuasa tinggimodulator fasa, kekerapan modulasi juga adalah fRF, dan fasanya perlu membuat puncak atau palung isyarat RF dan nadi cahaya relatif antara satu sama lain, menghasilkan kicauan yang besar, menghasilkan lebih banyak gigi optik. Pincang DC dan kedalaman modulasi modulator boleh menjejaskan kerataan serakan frekuensi optik.

Secara matematik, isyarat selepas medan cahaya dimodulasi oleh modulator ialah:
Ia boleh dilihat bahawa medan optik keluaran adalah penyebaran frekuensi optik dengan selang frekuensi wrf, dan keamatan gigi penyebaran frekuensi optik berkaitan dengan kuasa optik DFB. Dengan mensimulasikan keamatan cahaya yang melalui modulator MZM danmodulator fasa PM, dan kemudian FFT, spektrum penyebaran frekuensi optik diperolehi. Rajah berikut menunjukkan hubungan langsung antara kerataan frekuensi optik dan bias DC modulator dan kedalaman modulasi berdasarkan simulasi ini.

Rajah berikut menunjukkan gambarajah spektrum simulasi dengan DC pincang MZM sebanyak 0.6π dan kedalaman modulasi 0.4π, yang menunjukkan bahawa kerataannya ialah <5dB.

Berikut ialah gambarajah pakej modulator MZM, LN adalah 500nm tebal, kedalaman etsa ialah 260nm, dan lebar pandu gelombang ialah 1.5um. Ketebalan elektrod emas ialah 1.2um. Ketebalan lapisan atas SIO2 ialah 2um.

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

SMSR laser DBR ialah 35dB, lebar talian ialah 38MHz, dan julat penalaan ialah 9nm.

Modulator MZM digunakan untuk menjana jalur sisi dengan panjang 1mm dan lebar jalur hanya 7GHz@3dB. Terutamanya terhad oleh ketidakpadanan impedans, kehilangan optik sehingga 20dB@-8B berat sebelah

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

Untuk menghasilkan penyebaran frekuensi optik, frekuensi modulasi RF yang digunakan ialah 2.6GHz, kuasa ialah 24.7dBm, dan Vpi modulator fasa ialah 5V. Rajah di bawah ialah spektrum fotofobik yang terhasil dengan 17 gigi fotofobik @10dB dan SNSR lebih tinggi daripada 30dB.

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

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