مخطط لتخفيف التردد البصري على أساس المغير MZM

مخطط لتخفيف التردد البصري على أساسالمغير MZM

يمكن استخدام تشتت التردد البصري كجهاز LiDARمصدر ضوءللإصدار والمسح الضوئي في اتجاهات مختلفة في وقت واحد، ويمكن استخدامه أيضًا كمصدر ضوء متعدد الأطوال الموجية يبلغ 800G FR4، مما يلغي هيكل MUX.عادةً ما يكون مصدر الضوء متعدد الأطوال الموجية منخفض الطاقة أو غير معبأ بشكل جيد، وهناك العديد من المشكلات.يتمتع المخطط الذي تم تقديمه اليوم بالعديد من المزايا ويمكن الرجوع إليه كمرجع.يظهر مخطط هيكلها على النحو التالي: الطاقة العاليةليزر دي اف بيمصدر الضوء هو ضوء CW في المجال الزمني وطول موجة واحد في التردد.بعد مرور أالمغيرمع تردد تعديل معين fRF، سيتم إنشاء النطاق الجانبي، والفاصل الزمني للنطاق الجانبي هو التردد المعدل fRF.يستخدم المغير مغير LNOI بطول 8.2 مم، كما هو موضح في الشكل ب.بعد مقطع طويل من الطاقة العاليةالمغير المرحلة، تردد التعديل هو أيضًا fRF، ويحتاج مرحلته إلى إنشاء قمة أو قاع لإشارة التردد اللاسلكي ونبض الضوء بالنسبة لبعضهما البعض، مما يؤدي إلى غرد كبير، مما يؤدي إلى المزيد من الأسنان البصرية.يمكن أن يؤثر انحياز التيار المستمر وعمق التشكيل للمُعدِّل على استواء تشتت التردد البصري.

رياضياً، الإشارة بعد تعديل مجال الضوء بواسطة المغير هي:
يمكن ملاحظة أن المجال البصري الناتج عبارة عن تشتت تردد بصري بفاصل تردد قدره WRF، وترتبط شدة سن تشتت التردد البصري بالطاقة الضوئية DFB.من خلال محاكاة شدة الضوء التي تمر عبر المغير MZM ومغير المرحلة PM، ثم FFT، يتم الحصول على طيف تشتت التردد البصري.يوضح الشكل التالي العلاقة المباشرة بين تسطيح التردد البصري وانحياز المغير DC وعمق التشكيل بناءً على هذه المحاكاة.

يوضح الشكل التالي المخطط الطيفي المحاكى بانحياز MZM DC بمقدار 0.6π وعمق التشكيل بمقدار 0.4π، مما يوضح أن تسطيحه <5dB.

ما يلي هو مخطط الحزمة لمغير MZM، LN بسمك 500 نانومتر، وعمق النقش 260 نانومتر، وعرض الدليل الموجي 1.5 ميكرون.سمك القطب الذهب هو 1.2um.سمك الكسوة العلوية SIO2 هو 2um.

فيما يلي طيف OFC الذي تم اختباره، مع 13 سنًا متناثرًا بصريًا ومسطحًا <2.4 ديسيبل.تردد التعديل هو 5 جيجا هرتز، وتحميل طاقة التردد اللاسلكي في MZM وPM هو 11.24 ديسيبل و24.96 ديسيبل ميلي واط على التوالي.يمكن زيادة عدد أسنان إثارة تشتت التردد البصري عن طريق زيادة قدرة PM-RF، ويمكن زيادة الفاصل الزمني لتشتت التردد البصري عن طريق زيادة تردد التعديل.صورة
ما ورد أعلاه يعتمد على مخطط LNOI، وما يلي يعتمد على مخطط IIIV.مخطط الهيكل كما يلي: تدمج الشريحة ليزر DBR ومغير MZM ومغير طور PM وSOA وSSC.يمكن لشريحة واحدة أن تحقق أداءً عاليًا في تخفيف التردد البصري.

يبلغ SMSR لليزر DBR 35 ديسيبل، وعرض الخط 38 ميجا هرتز، ونطاق الضبط 9 نانومتر.

يتم استخدام مُعدِّل MZM لإنشاء نطاق جانبي بطول 1 مم وعرض نطاق يبلغ 7 جيجا هرتز@3 ديسيبل فقط.يقتصر بشكل أساسي على عدم تطابق المعاوقة، وفقدان بصري يصل إلى 20dB@-8B

يبلغ طول SOA 500 ميكرومتر، والذي يستخدم لتعويض فقدان الفرق البصري في التعديل، ويبلغ عرض النطاق الترددي الطيفي 62nm@3dB@90mA.يعمل SSC المدمج في الإخراج على تحسين كفاءة اقتران الشريحة (كفاءة الاقتران 5 ديسيبل).تبلغ طاقة الخرج النهائية حوالي −7dBm.

من أجل إنتاج تشتت التردد البصري، فإن تردد تعديل التردد اللاسلكي المستخدم هو 2.6 جيجا هرتز، والطاقة 24.7 ديسيبل ميلي واط، وVpi لمغير الطور هو 5 فولت.الشكل أدناه هو الطيف الكاره للضوء الناتج مع 17 سنًا كارهًا للضوء بمعدل 10 ديسيبل وSNSR أعلى من 30 ديسيبل.

المخطط مخصص لنقل الموجات الدقيقة 5G، والشكل التالي هو مكون الطيف الذي اكتشفه كاشف الضوء، والذي يمكنه توليد إشارات 26G بمقدار 10 أضعاف التردد.لم يتم ذكر ذلك هنا.

باختصار، التردد البصري الناتج عن هذه الطريقة له فاصل ترددي مستقر، وضوضاء طور منخفضة، وطاقة عالية وتكامل سهل، ولكن هناك أيضًا العديد من المشكلات.تتطلب إشارة التردد اللاسلكي المحملة على PM طاقة كبيرة، واستهلاكًا كبيرًا للطاقة نسبيًا، ويكون الفاصل الزمني للتردد محدودًا بمعدل التعديل، حتى 50 جيجا هرتز، الأمر الذي يتطلب فاصلًا زمنيًا أكبر لطول الموجة (عمومًا> 10 نانومتر) في نظام FR8.الاستخدام المحدود، وتسطيح الطاقة لا يزال غير كاف.