ოპტიკური სიხშირის გამიჯნვის სქემა MZM მოდულატორზე დაყრდნობით

ოპტიკური სიხშირის გამწვავების სქემაMZM მოდულატორი

ოპტიკური სიხშირის დისპერსია შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ლიდარისინათლის წყაროერთდროულად გამოსხივება და სკანირება სხვადასხვა მიმართულებით, და ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც 800G FR4- ის მრავალ ტალღის შუქის წყარო, MUX სტრუქტურის აღმოფხვრა. ჩვეულებრივ, მრავალ ტალღის სიგრძის სინათლის წყარო არის დაბალი ენერგია ან არ არის კარგად შეფუთული, და ბევრი პრობლემაა. დღეს შემოღებულ სქემას მრავალი უპირატესობა აქვს და მისი მითითებისთვის შეიძლება მოხსენიებულიყო. მისი სტრუქტურის დიაგრამა ნაჩვენებია შემდეგნაირად: მაღალი სიმძლავრეDFB ლაზერისინათლის წყარო არის CW შუქი დროის დომენში და ერთი ტალღის სიგრძე სიხშირით. გავლის შემდეგ ამოდულატორიგარკვეული მოდულაციის სიხშირით FRF, წარმოიქმნება გვერდითი ზოლი, ხოლო გვერდითი ხაზის ინტერვალი არის მოდულირებული სიხშირე FRF. მოდულატორი იყენებს LNOI მოდულატორს 8.2 მმ სიგრძით, როგორც ეს ნაჩვენებია ფიგურაში B. მაღალი სიმძლავრის გრძელი მონაკვეთის შემდეგფაზის მოდულატორი, მოდულაციის სიხშირე ასევე არის FRF, და მის ფაზას სჭირდება RF სიგნალის კრისტალი ან ბილიკი და ერთმანეთთან შედარებით მსუბუქი პულსი, რის შედეგადაც ხდება დიდი ჩირპი, რის შედეგადაც უფრო ოპტიკური კბილები ხდება. DC მიკერძოება და მოდულატორის მოდულაციის სიღრმე შეიძლება გავლენა იქონიოს ოპტიკური სიხშირის დისპერსიის სიბრტყეზე.

მათემატიკურად, სინათლის ველის შემდეგ სიგნალი მოდულირდება მოდულატორის მიერ:
ჩანს, რომ გამომავალი ოპტიკური ველი არის ოპტიკური სიხშირის დისპერსია WRF– ის სიხშირის ინტერვალით, ხოლო ოპტიკური სიხშირის დისპერსიული კბილის ინტენსივობა დაკავშირებულია DFB ოპტიკურ ძალასთან. მსუბუქი ინტენსივობის სიმულაციით MZM მოდულატორით დაPM ფაზის მოდულატორიდა შემდეგ FFT, მიიღება ოპტიკური სიხშირის დისპერსიული სპექტრი. ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში მოცემულია უშუალო ურთიერთობა ოპტიკური სიხშირის სიბრტყესა და მოდულატორ DC მიკერძოებასა და მოდულაციის სიღრმეს შორის, ამ სიმულაციის საფუძველზე.

ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში მოცემულია სიმულაციური სპექტრული დიაგრამა MZM მიკერძოებულ DC- ით 0.6π და მოდულაციის სიღრმე 0.4π, რაც აჩვენებს, რომ მისი სიბრტყეა <5dB.

ქვემოთ მოცემულია MZM მოდულატორის პაკეტის დიაგრამა, LN არის 500 ნმ სისქე, etching სიღრმე 260nm, ხოლო ტალღის სიგანე არის 1.5um. ოქროს ელექტროდის სისქეა 1.2um. ზედა მოპირკეთების სისქე SIO2 არის 2um.

ქვემოთ მოცემულია ტესტირებული OFC- ის სპექტრი, 13 ოპტიკურად იშვიათი კბილი და სიბრტყე <2.4dB. მოდულაციის სიხშირეა 5GHz, ხოლო RF ენერგიის დატვირთვა MZM და PM– ში, შესაბამისად, 11.24 DBM და 24.96dbm. ოპტიკური სიხშირის დისპერსიული აგზნების კბილების რაოდენობა შეიძლება გაიზარდოს PM-RF ენერგიის შემდგომი გაზრდით, ხოლო ოპტიკური სიხშირის დისპერსიული ინტერვალი შეიძლება გაიზარდოს მოდულაციის სიხშირის გაზრდით. სურათი
ზემოაღნიშნული ემყარება LNOI სქემას, ხოლო შემდეგი ემყარება IIIV სქემას. სტრუქტურის დიაგრამა ასეთია: ჩიპი აერთიანებს DBR ლაზერს, MZM მოდულატორს, PM ფაზის მოდულატორს, SOA და SSC. ერთ ჩიპს შეუძლია მიაღწიოს მაღალი ხარისხის ოპტიკური სიხშირის გამიჯვნას.

DBR ლაზერის SMSR არის 35dB, ხაზის სიგანე არის 38MHz, ხოლო tuning დიაპაზონი 9nm.

MZM მოდულატორი გამოიყენება გვერდითი ზონის სიგრძით 1 მმ სიგრძით და მხოლოდ 7GHz@3DB გამტარობით. ძირითადად შეზღუდულია წინაღობის შეუსაბამოდ, ოპტიკური ზარალი 20dB@-8b მიკერძოებულობით

SOA სიგრძეა 500 μm, რომელიც გამოიყენება მოდულაციის ოპტიკური განსხვავების დაკარგვის კომპენსაციისთვის, ხოლო სპექტრული გამტარობა არის 62nm@3DB@90ma. ინტეგრირებული SSC გამოსავალზე აუმჯობესებს ჩიპის დაწყვილების ეფექტურობას (დაწყვილების ეფექტურობა არის 5DB). საბოლოო გამომავალი ენერგია დაახლოებით −7dbm.

ოპტიკური სიხშირის დისპერსიის შესაქმნელად, გამოყენებული RF მოდულაციის სიხშირეა 2.6GHz, სიმძლავრე არის 24.7dbm, ხოლო ფაზის მოდულატორის VPI არის 5V. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა არის შედეგად მიღებული ფოტოფობიური სპექტრი 17 ფოტოფობიური კბილებით @10dB და SNSR უფრო მაღალი ვიდრე 30dB.

სქემა განკუთვნილია 5G მიკროტალღური გადაცემისთვის, ხოლო შემდეგი ფიგურაა სინათლის დეტექტორით გამოვლენილი სპექტრის კომპონენტი, რომელსაც შეუძლია 26G სიგნალის წარმოქმნა 10 -ჯერ სიხშირით. აქ არ არის ნათქვამი.

მოკლედ რომ ვთქვათ, ამ მეთოდით წარმოქმნილ ოპტიკურ სიხშირეს აქვს სტაბილური სიხშირის ინტერვალი, დაბალი ფაზის ხმაური, მაღალი ენერგია და მარტივი ინტეგრაცია, მაგრამ ასევე არსებობს რამდენიმე პრობლემა. PM– ზე დატვირთული RF სიგნალი მოითხოვს დიდ ენერგიას, შედარებით დიდი ენერგიის მოხმარებას, ხოლო სიხშირის ინტერვალი შემოიფარგლება მოდულაციის სიჩქარით, 50GHz– მდე, რაც მოითხოვს უფრო დიდი ტალღის სიგრძის ინტერვალს (ზოგადად> 10nm) FR8 სისტემაში. შეზღუდული გამოყენება, დენის სიბრტყე ჯერ კიდევ არ არის საკმარისი.