Optiki ýygylygy inçeltmegiň shemasy esasyndaMZM modulýatory
Optiki ýygylyk dispersiýasy liDAR hökmünde ulanylyp bilnerýagtylyk çeşmesidürli ugurlarda bir wagtyň özünde şöhle saçmak we skanirlemek üçin, şeýle hem MUX gurluşyny aradan aýyrmak üçin 800G FR4 köp tolkunly ýagtylyk çeşmesi hökmünde ulanylyp bilner. Adatça, köp tolkunly ýagtylyk çeşmesi pes kuwwatly bolýar ýa-da gowy gaplanmadyk bolýar we köp kynçylyklary döredýär. Şu gün hödürlenen shemanyň köp artykmaçlyklary bar we salgylanmak üçin salgylanyp bolýar. Onuň gurluş diagrammasy aşakdaky ýaly görkezilýär: Ýokary kuwwatlyDFB lazeriýagtylyk çeşmesi wagt boýunça CW ýagtylygy we ýygylyk boýunça ýeke tolkun tolkunlarydyr. a-dan geçenden soňmodulýatorbelli bir modulýasiýa ýygylygy fRF bilen gapdal zolak dörediler we gapdal zolak aralygy modulýasiýa ýygylygy fRF-dir. Modulýator b suratda görkezilişi ýaly, uzynlygy 8,2 mm bolan LNOI modulýatoryny ulanýar. Ýokary kuwwatlylygyň uzyn kesiminden soňfaza modulatory, modulýasiýa ýygylygy hem fRF bolup, onuň fazasy RF signalynyň we ýagtylyk impulsynyň iň ýokary ýa-da aşaky bölegini biri-birine görä etmeli, netijede uly çyrpyldama döreýär we netijede has köp optiki dişler peýda bolýar. Modulýatoryň DC gyşarnygy we modulýasiýa çuňlugy optiki ýygylyk dispersiýasynyň tekizligine täsir edip biler.
Matematiki taýdan, ýagtylyk meýdany modulýator tarapyndan modulýasiýa edilenden soňky signal:
Çykyş optik meýdanynyň wrf ýygylyk aralygy bilen optik ýygylyk dispersiýasydygyny we optik ýygylyk dispersiýasynyň dişiniň intensiwliginiň DFB optik güýji bilen baglanyşyklydygyny görmek bolýar. MZM modulýatoryndan geçýän ýagtylygyň intensiwligini modelirlemek arkaly wePM faza modulatory, soňra bolsa FFT arkaly optiki ýygylyk dispersiýa spektri alynýar. Aşakdaky suratda bu simulýasiýa esasynda optiki ýygylyk tekizligi bilen modulýatoryň DC gyşarnygy we modulýasiýa çuňlugy arasyndaky göni baglanyşyk görkezilýär.
Aşakdaky suratda MZM gyşarnykly DC 0.6π we modulýasiýa çuňlugy 0.4π bolan simulýasiýa edilen spektral diagramma görkezilýär, bu bolsa onuň tekizliginiň <5dB bolandygyny görkezýär.
Aşakda MZM modulýatorynyň paket diagrammasy görkezilen, LN galyňlygy 500 nm, aşındyryş çuňlugy 260 nm we tolkun geçirijisiniň giňligi 1.5 um. Altyn elektrodyň galyňlygy 1.2 um. Ýokarky örtük SIO2-niň galyňlygy 2 um.
Aşakda 13 sany optiki taýdan seýrek dişli we tekizligi <2.4dB bolan synagdan geçirilen OFC-niň spektri görkezilýär. Modulýasiýa ýygylygy 5GHz, MZM we PM-de RF güýç ýüklenmesi degişlilikde 11.24 dBm we 24.96dBm. Optiki ýygylyk dispersiýasynyň dişleriniň sanyny PM-RF güýjüni has-da artdyrmak arkaly köpeltmäge, optiki ýygylyk dispersiýasynyň aralygyny bolsa modulýasiýa ýygylygyny artdyrmak arkaly köpeltmäge bolýar. surat.
Ýokardakylar LNOI shemasyna, aşakdakylar bolsa IIIV shemasyna esaslanýar. Gurluş diagrammasy aşakdaky ýaly: Çip DBR lazerini, MZM modulýatoryny, PM faza modulýatoryny, SOA-ny we SSC-ni öz içine alýar. Bir çip ýokary öndürijilikli optiki ýygylygy inçeltmäge ýetip biler.
DBR lazeriniň SMSR derejesi 35dB, liniýanyň giňligi 38MHz we sazlama diapazony 9nm.
MZM modulýatory uzynlygy 1 mm we geçirijilik ukyby diňe 7GHz@3dB bolan gapdal zolak döretmek üçin ulanylýar. Esasan impedans deňsizligi, optik ýitgileriň 20dB@-8B çenli üýtgemegi bilen çäklendirilýär.
SOA uzynlygy 500µm, bu bolsa modulýasiýa optiki tapawut ýitgisiniň öwezini dolmak üçin ulanylýar we spektral geçirijilik ukyby 62nm@3dB@90mA. Çykyşdaky integrasiýa edilen SSC çipiň birikdiriş netijeliligini ýokarlandyrýar (birleşdiriş netijeliligi 5dB). Soňky çykyş kuwwaty takmynan −7dBm.
Optiki ýygylyk dispersiýasyny öndürmek üçin ulanylýan RF modulýasiýa ýygylygy 2.6GHz, kuwwaty 24.7dBm we faza modulýatorynyň Vpi 5V. Aşakdaky suratda 10dB-de 17 fotofobik dişli we 30dB-den ýokary SNSR bolan fotofobik spektr görkezilýär.
Bu shema 5G mikrotolkunly geçirijilik üçin niýetlenendir we aşakdaky suratda 26G signallaryny ýygylykdan 10 esse köp döredip bilýän ýagtylyk detektory tarapyndan anyklanan spektr komponenti görkezilýär. Bu ýerde görkezilmeýär.
Gysgaça aýdylanda, bu usul bilen döredilen optiki ýygylyk durnukly ýygylyk aralygyna, pes fazaly şowhuna, ýokary güýje we aňsat integrasiýa eýedir, ýöne birnäçe mesele hem bar. PM-e ýüklenen RF signaly uly güýç, deňeşdirme boýunça uly güýç sarp edilişini talap edýär we ýygylyk aralygy modulýasiýa tizligi bilen çäklendirilen, 50GHz-e çenli, bu bolsa FR8 ulgamynda has uly tolkun uzynlygy aralygyny (umuman >10nm) talap edýär. Çäklendirilen ulanyş, güýç tekizligi henizem ýeterlik däl.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 19-njy marty