Az optikai frekvenciaritkítás sémája alapjánMZM modulátor
Az optikai frekvencia diszperzió liDAR-ként használhatófényforrásegyidejűleg különböző irányú kibocsátásra és pásztázásra, valamint több hullámhosszú 800G FR4 fényforrásként is használható, kiküszöbölve a MUX szerkezetet.Általában a több hullámhosszú fényforrás vagy alacsony fogyasztású, vagy nincs megfelelően csomagolva, és sok probléma adódik.A ma bevezetett rendszernek számos előnye van, és referenciaként hivatkozhatunk rá.Szerkezeti diagramja a következőképpen látható: A nagy teljesítményűDFB lézerA fényforrás CW fény az időtartományban és egyetlen hullámhosszú frekvencia.Miután áthaladt amodulátoregy bizonyos fRF modulációs frekvencia mellett oldalsáv jön létre, és az oldalsáv intervallum a modulált frekvencia fRF.A modulátor egy LNOI modulátort használ, amelynek hossza 8,2 mm, a b ábrán látható módon.Nagy teljesítményű hosszú szakasz utánfázismodulátor, a modulációs frekvencia is fRF, és a fázisának az RF jel és a fényimpulzus csúcsát vagy mélységét kell egymáshoz viszonyítania, ami nagy csipogást eredményez, ami több optikai fogat eredményez.A modulátor DC előfeszítése és modulációs mélysége befolyásolhatja az optikai frekvencia diszperzió síkságát.
Matematikailag a fénymező modulátor általi modulálása után a jel a következő:
Látható, hogy a kimenő optikai mező egy optikai frekvencia diszperzió wrf frekvenciaintervallumtal, és az optikai frekvencia diszperziós fog intenzitása összefügg a DFB optikai teljesítményével.Az MZM modulátoron áthaladó fényintenzitás szimulálásával ésPM fázis modulátor, majd FFT, megkapjuk az optikai frekvencia diszperziós spektrumot.A következő ábra az optikai frekvencia síksága és a modulátor DC előfeszítése és a modulációs mélység közötti közvetlen kapcsolatot mutatja be ezen a szimuláción alapulva.
A következő ábra a szimulált spektrális diagramot mutatja 0,6π MZM torzítású DC-vel és 0,4π modulációs mélységgel, amely azt mutatja, hogy a síksága <5 dB.
Az alábbiakban az MZM modulátor csomagdiagramja látható, az LN 500 nm vastag, a maratási mélység 260 nm, a hullámvezető szélessége 1,5 um.Az aranyelektróda vastagsága 1,2 um.A SIO2 felső burkolat vastagsága 2um.
A következő a tesztelt OFC spektruma, 13 optikailag ritka foggal és <2,4 dB síksággal.A modulációs frekvencia 5 GHz, az RF teljesítményterhelés MZM-ben és PM-ben 11,24 dBm, illetve 24,96 dBm.Az optikai frekvencia diszperziós gerjesztés fogainak száma a PM-RF teljesítmény további növelésével növelhető, az optikai frekvencia diszperziós intervallum pedig a modulációs frekvencia növelésével növelhető.kép
A fentiek az LNOI sémán, a következők pedig a IIIV sémán alapulnak.A szerkezeti diagram a következő: A chip integrálja a DBR lézert, az MZM modulátort, a PM fázismodulátort, a SOA-t és az SSC-t.Egyetlen chip nagy teljesítményű optikai frekvenciaritkítást érhet el.
A DBR lézer SMSR-je 35dB, vonalszélessége 38MHz, hangolási tartománya 9nm.
Az MZM modulátor 1 mm hosszú oldalsáv létrehozására szolgál, amelynek sávszélessége mindössze 7 GHz@3dB.Főleg az impedancia eltérése, az optikai veszteség 20 dB@-8B előfeszítésig korlátozza
A SOA hossza 500 µm, amely a modulációs optikai különbség veszteségének kompenzálására szolgál, a spektrális sávszélesség pedig 62 nm@3dB@90mA.A kimeneten lévő integrált SSC javítja a chip csatolási hatásfokát (a csatolási hatásfok 5dB).A végső kimeneti teljesítmény körülbelül -7 dBm.
Az optikai frekvencia diszperzió előállítása érdekében az alkalmazott RF modulációs frekvencia 2,6 GHz, a teljesítmény 24,7 dBm, a fázismodulátor Vpi értéke 5 V.Az alábbi ábra a kapott fotofób spektrumot mutatja 17 fotofób foggal, 10 dB-nél és 30 dB-nél nagyobb SNSR-rel.
A séma 5G mikrohullámú átvitelre készült, az alábbi ábra pedig a fénydetektor által érzékelt spektrumkomponenst mutatja, amely a frekvencia 10-szeresével 26G jelet képes generálni.Itt nincs feltüntetve.
Összefoglalva, az ezzel a módszerrel előállított optikai frekvencia stabil frekvenciaintervallumtal, alacsony fáziszajjal, nagy teljesítménnyel és könnyű integrációval rendelkezik, de számos probléma is felmerül.A PM-re terhelt RF jel nagy teljesítményt, viszonylag nagy energiafogyasztást igényel, a frekvenciaintervallumot pedig a modulációs ráta korlátozza, egészen 50 GHz-ig, ami az FR8 rendszerben nagyobb hullámhossz intervallumot (általában >10nm) igényel.Korlátozott használat, a teljesítmény laposság még mindig nem elég.
Feladás időpontja: 2024. március 19