Схема за оптично изтъняване на честотата, базирана наMZM модулатор
Оптичната честотна дисперсия може да се използва като liDARизточник на светлиназа едновременно излъчване и сканиране в различни посоки и може да се използва и като многовълнов източник на светлина от 800G FR4, елиминирайки MUX структурата.Обикновено многовълновият източник на светлина е или с ниска мощност, или не е добре опакован и има много проблеми.Представената днес схема има много предимства и може да се използва за справка.Структурната му диаграма е показана, както следва: Висока мощностDFB лазеризточникът на светлина е CW светлина във времева област и единична дължина на вълната в честота.След преминаване през aмодулаторс определена модулационна честота fRF ще се генерира странична лента, а интервалът на страничната лента е модулираната честота fRF.Модулаторът използва LNOI модулатор с дължина 8,2 mm, както е показано на фигура b.След дълъг участък с висока мощностфазов модулатор, честотата на модулация също е fRF и нейната фаза трябва да направи върха или дъното на RF сигнала и светлинния импулс един спрямо друг, което води до голямо чуруликане, което води до повече оптични зъби.Постоянното отклонение и дълбочината на модулация на модулатора могат да повлияят на равномерността на дисперсията на оптичната честота.
Математически сигналът след модулирането на светлинното поле от модулатора е:
Може да се види, че изходното оптично поле е оптична честотна дисперсия с честотен интервал от wrf, а интензитетът на зъба на оптичната честотна дисперсия е свързан с оптичната мощност на DFB.Чрез симулиране на интензитета на светлината, преминаваща през MZM модулатор иPM фазов модулатор, и след това FFT, се получава спектърът на оптична честотна дисперсия.Следващата фигура показва пряката връзка между равномерността на оптичната честота и DC отклонението на модулатора и дълбочината на модулация въз основа на тази симулация.
Следващата фигура показва симулираната спектрална диаграма с MZM отклонение DC от 0,6π и дълбочина на модулация от 0,4π, което показва, че нейната плоскост е <5dB.
Следва диаграмата на пакета на модулатора MZM, LN е с дебелина 500 nm, дълбочината на ецване е 260 nm, а ширината на вълновода е 1,5 um.Дебелината на златния електрод е 1,2 um.Дебелината на горната облицовка SIO2 е 2 um.
Следва спектърът на тестваното OFC с 13 оптически редки зъба и плоскост <2,4 dB.Честотата на модулация е 5GHz, а натоварването на радиочестотната мощност в MZM и PM е съответно 11,24 dBm и 24,96dBm.Броят на зъбците на възбуждане на оптична честотна дисперсия може да бъде увеличен чрез допълнително увеличаване на мощността на PM-RF, а интервалът на оптична честотна дисперсия може да бъде увеличен чрез увеличаване на честотата на модулация.снимка
Горното се основава на схема LNOI, а следното се основава на схема IIIV.Структурната диаграма е както следва: Чипът интегрира DBR лазер, MZM модулатор, PM фазов модулатор, SOA и SSC.Един чип може да постигне високопроизводително изтъняване на оптичната честота.
SMSR на DBR лазера е 35dB, ширината на линията е 38MHz, а обхватът на настройка е 9nm.
Модулаторът MZM се използва за генериране на странична лента с дължина 1 mm и честотна лента само 7GHz@3dB.Основно ограничен от несъответствие на импеданса, оптична загуба до 20dB@-8B отклонение
Дължината на SOA е 500 µm, която се използва за компенсиране на загубата на оптична разлика от модулацията, а спектралната честотна лента е 62nm@3dB@90mA.Интегрираният SSC на изхода подобрява ефективността на свързване на чипа (ефективността на свързване е 5dB).Крайната изходна мощност е около −7dBm.
За да се произведе оптична честотна дисперсия, използваната RF модулационна честота е 2,6 GHz, мощността е 24,7 dBm, а Vpi на фазовия модулатор е 5 V.Фигурата по-долу е резултантният фотофобен спектър със 17 фотофобични зъба @10dB и SNSR по-висок от 30dB.
Схемата е предназначена за 5G микровълново предаване, а следващата фигура е компонентът на спектъра, открит от светлинния детектор, който може да генерира 26G сигнали с 10 пъти по-висока честота.Тук не е посочено.
В обобщение, оптичната честота, генерирана от този метод, има стабилен честотен интервал, нисък фазов шум, висока мощност и лесна интеграция, но има и няколко проблема.RF сигналът, зареден на PM, изисква голяма мощност, относително голяма консумация на енергия и честотният интервал е ограничен от скоростта на модулация до 50GHz, което изисква по-голям интервал на дължина на вълната (обикновено >10nm) в системата FR8.Ограничена употреба, равномерността на мощността все още не е достатъчна.
Време на публикуване: 19 март 2024 г