ოპტიკური სიხშირის შესუსტების სქემა, რომელიც დაფუძნებულიაMZM მოდულატორი
ოპტიკური სიხშირის დისპერსია შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც liDARსინათლის წყაროერთდროულად გამოსხივებისა და სკანირებისთვის სხვადასხვა მიმართულებით, ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც 800G FR4 მრავალტალღიანი სინათლის წყარო, რაც აღმოფხვრის MUX სტრუქტურას. როგორც წესი, მრავალტალღიანი სინათლის წყარო ან დაბალი სიმძლავრისაა, ან კარგად არ არის შეფუთული და ბევრი პრობლემაა. დღეს წარმოდგენილ სქემას ბევრი უპირატესობა აქვს და მისი მითითება შესაძლებელია. მისი სტრუქტურული დიაგრამა შემდეგნაირად არის ნაჩვენები: მაღალი სიმძლავრისDFB ლაზერისინათლის წყარო არის CW სინათლე დროის დომენში და ერთი ტალღის სიხშირით. გავლის შემდეგმოდულატორიგარკვეული მოდულაციის სიხშირით fRF, გენერირდება გვერდითი ზოლი, ხოლო გვერდითი ზოლის ინტერვალი არის მოდულირებული სიხშირე fRF. მოდულატორი იყენებს LNOI მოდულატორს 8.2 მმ სიგრძით, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ b-ზე. მაღალი სიმძლავრის გრძელი მონაკვეთის შემდეგფაზის მოდულატორი, მოდულაციის სიხშირე ასევე fRF-ია და მის ფაზას სჭირდება RF სიგნალისა და სინათლის იმპულსის კრესი ან ღარი ერთმანეთთან მიმართებაში, რაც იწვევს დიდ ჭიკჭიკს, რაც იწვევს მეტი ოპტიკური კბილების წარმოქმნას. მოდულატორის DC მიკერძოებამ და მოდულაციის სიღრმემ შეიძლება გავლენა მოახდინოს ოპტიკური სიხშირის დისპერსიის სიბრტყეზე.
მათემატიკურად, მოდულატორის მიერ სინათლის ველის მოდულირების შემდეგ სიგნალი შემდეგია:
ჩანს, რომ გამომავალი ოპტიკური ველი არის ოპტიკური სიხშირის დისპერსია wrf სიხშირის ინტერვალით და ოპტიკური სიხშირის დისპერსიის კბილის ინტენსივობა დაკავშირებულია DFB ოპტიკურ სიმძლავრესთან. MZM მოდულატორის გავლით სინათლის ინტენსივობის სიმულირებით დაPM ფაზის მოდულატორი, შემდეგ კი FFT-ით, მიიღება ოპტიკური სიხშირის დისპერსიის სპექტრი. ქვემოთ მოცემული სურათი აჩვენებს პირდაპირ კავშირს ოპტიკურ სიხშირის სიბრტყესა და მოდულატორის DC მიკერძოებასა და მოდულაციის სიღრმეს შორის, ამ სიმულაციის საფუძველზე.
ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე ნაჩვენებია სიმულირებული სპექტრული დიაგრამა 0.6π MZM DC გადახრით და 0.4π მოდულაციის სიღრმით, რაც აჩვენებს, რომ მისი სიბრტყე <5dB-ია.
ქვემოთ მოცემულია MZM მოდულატორის შეფუთვის დიაგრამა, LN-ის სისქეა 500 ნმ, გრავირების სიღრმეა 260 ნმ, ხოლო ტალღის გამტარი სიგანეა 1.5 მკმ. ოქროს ელექტროდის სისქეა 1.2 მკმ. ზედა SIO2 გარსის სისქეა 2 მკმ.
ქვემოთ მოცემულია გამოცდილი OFC-ის სპექტრი, 13 ოპტიკურად იშვიათი კბილით და <2.4dB სიბრტყით. მოდულაციის სიხშირეა 5 გჰც, ხოლო MZM-სა და PM-ში RF სიმძლავრის დატვირთვა შესაბამისად 11.24 დბმ და 24.96 დბმ-ია. ოპტიკური სიხშირის დისპერსიის აგზნების კბილების რაოდენობის გაზრდა შესაძლებელია PM-RF სიმძლავრის შემდგომი გაზრდით, ხოლო ოპტიკური სიხშირის დისპერსიის ინტერვალი შეიძლება გაიზარდოს მოდულაციის სიხშირის გაზრდით. სურათი
ზემოთ მოცემული სქემა LNOI სქემაზეა დაფუძნებული, ხოლო ქვემოთ მოცემული - IIIV სქემაზე. სტრუქტურული დიაგრამა შემდეგია: ჩიპი აერთიანებს DBR ლაზერს, MZM მოდულატორს, PM ფაზის მოდულატორს, SOA-ს და SSC-ს. ერთ ჩიპს შეუძლია მაღალი ხარისხის ოპტიკური სიხშირის გათხელების მიღწევა.
DBR ლაზერის SMSR არის 35 დბ, ხაზის სიგანე 38 მჰც, ხოლო რეგულირების დიაპაზონი 9 ნმ.
MZM მოდულატორი გამოიყენება 1 მმ სიგრძის და მხოლოდ 7GHz@3dB გამტარობის გვერდითი ზოლის გენერირებისთვის. ძირითადად შემოიფარგლება წინაღობის შეუსაბამობით, ოპტიკური დანაკარგით 20dB@-8B-მდე.
SOA სიგრძეა 500 µm, რომელიც გამოიყენება მოდულაციის ოპტიკური სხვაობის დანაკარგის კომპენსაციისთვის, ხოლო სპექტრული გამტარობაა 62nm@3dB@90mA. გამოსავალზე ინტეგრირებული SSC აუმჯობესებს ჩიპის შეერთების ეფექტურობას (შეერთების ეფექტურობაა 5dB). საბოლოო გამომავალი სიმძლავრე დაახლოებით −7dBm-ია.
ოპტიკური სიხშირის დისპერსიის მისაღებად გამოყენებული RF მოდულაციის სიხშირეა 2.6 გჰც, სიმძლავრე - 24.7 დბმ, ხოლო ფაზური მოდულატორის Vpi არის 5 ვოლტი. ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე გამოსახულია ფოტოფობიური სპექტრი 17 ფოტოფობიური კბილით @10 დბ და SNSR-ით, რომელიც 30 დბ-ზე მაღალია.
სქემა განკუთვნილია 5G მიკროტალღური გადაცემისთვის, ხოლო ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე გამოსახულია სინათლის დეტექტორის მიერ აღმოჩენილი სპექტრის კომპონენტი, რომელსაც შეუძლია 26G სიგნალის გენერირება სიხშირის 10-ჯერ მეტი სიხშირით. ეს აქ არ არის მითითებული.
შეჯამებისთვის, ამ მეთოდით გენერირებულ ოპტიკურ სიხშირეს აქვს სტაბილური სიხშირის ინტერვალი, დაბალი ფაზური ხმაური, მაღალი სიმძლავრე და მარტივი ინტეგრაცია, თუმცა არსებობს რამდენიმე პრობლემაც. PM-ზე ჩატვირთული RF სიგნალი მოითხოვს დიდ სიმძლავრეს, შედარებით დიდ ენერგომოხმარებას და სიხშირის ინტერვალი შეზღუდულია მოდულაციის სიჩქარით, 50 გჰც-მდე, რაც FR8 სისტემაში მოითხოვს უფრო დიდ ტალღის სიგრძის ინტერვალს (ზოგადად >10 ნმ). შეზღუდული გამოყენება, სიმძლავრის სიბრტყე მაინც არ არის საკმარისი.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 19 მარტი