MZM मॉड्युलेटरवर आधारित ऑप्टिकल वारंवारता पातळ करण्याची योजना

आधारित ऑप्टिकल वारंवारता पातळ करण्याची योजनाMZM मॉड्युलेटर

ऑप्टिकल फ्रिक्वेंसी डिस्पर्शनचा वापर liDAR म्हणून केला जाऊ शकतोप्रकाश स्रोतएकाच वेळी उत्सर्जित करण्यासाठी आणि वेगवेगळ्या दिशानिर्देशांमध्ये स्कॅन करण्यासाठी, आणि MUX संरचना काढून टाकून, 800G FR4 चे मल्टी-वेव्हलेंथ प्रकाश स्रोत म्हणून देखील वापरले जाऊ शकते. सहसा, बहु-तरंगलांबी प्रकाश स्रोत एकतर कमी उर्जा असतो किंवा चांगले पॅकेज केलेला नसतो आणि अनेक समस्या असतात. आज सादर केलेल्या योजनेचे बरेच फायदे आहेत आणि संदर्भासाठी संदर्भित केले जाऊ शकते. त्याची रचना आकृती खालीलप्रमाणे दर्शविली आहे: उच्च-शक्तीDFB लेसरप्रकाश स्रोत म्हणजे वेळेच्या डोमेनमध्ये CW प्रकाश आणि वारंवारतामध्ये एकल तरंगलांबी. पार केल्यानंतर एमॉड्युलेटरठराविक मॉड्युलेशन फ्रिक्वेन्सी fRF सह, साइडबँड व्युत्पन्न होईल आणि साइडबँड इंटरव्हल हे मोड्युलेटेड फ्रिक्वेंसी fRF आहे. मॉड्युलेटर 8.2 मिमी लांबीसह LNOI मॉड्युलेटर वापरतो, आकृती b मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे. उच्च-शक्तीच्या दीर्घ विभागानंतरफेज मॉड्युलेटर, मॉड्युलेशन फ्रिक्वेंसी देखील fRF आहे, आणि त्याच्या टप्प्यात आरएफ सिग्नलचा क्रेस्ट किंवा कुंड आणि प्रकाश नाडी एकमेकांच्या सापेक्ष बनवणे आवश्यक आहे, परिणामी एक मोठा किलबिलाट होतो, परिणामी अधिक ऑप्टिकल दात होतात. DC पूर्वाग्रह आणि मॉड्युलेटरची मॉड्युलेशन खोली ऑप्टिकल फ्रिक्वेंसी डिस्पर्शनच्या सपाटपणावर परिणाम करू शकते.

गणितीयदृष्ट्या, मॉड्युलेटरद्वारे प्रकाश फील्ड मोड्युलेट केल्यानंतर सिग्नल आहे:
हे पाहिले जाऊ शकते की आउटपुट ऑप्टिकल फील्ड हे wrf च्या वारंवारता अंतरासह ऑप्टिकल वारंवारता फैलाव आहे आणि ऑप्टिकल वारंवारता फैलाव दातची तीव्रता DFB ऑप्टिकल पॉवरशी संबंधित आहे. एमझेडएम मॉड्युलेटरमधून जाणाऱ्या प्रकाशाच्या तीव्रतेचे अनुकरण करून आणिपीएम फेज मॉड्युलेटर, आणि नंतर FFT, ऑप्टिकल वारंवारता फैलाव स्पेक्ट्रम प्राप्त होते. खालील आकृती या सिम्युलेशनवर आधारित ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फ्लॅटनेस आणि मॉड्युलेटर डीसी बायस आणि मॉड्यूलेशन डेप्थ यांच्यातील थेट संबंध दर्शवते.

खालील आकृती MZM बायस DC 0.6π आणि 0.4π च्या मॉड्युलेशन डेप्थसह सिम्युलेटेड स्पेक्ट्रल आकृती दर्शवते, जे दर्शवते की त्याची सपाटता <5dB आहे.

खालील MZM मॉड्युलेटरचे पॅकेज आकृती आहे, LN 500nm जाडी आहे, खोदकाम खोली 260nm आहे आणि वेव्हगाइड रुंदी 1.5um आहे. सोन्याच्या इलेक्ट्रोडची जाडी 1.2um आहे. वरच्या क्लॅडिंग SIO2 ची जाडी 2um आहे.

13 ऑप्टिकली विरळ दात आणि सपाटपणा <2.4dB सह, चाचणी केलेल्या OFC चा स्पेक्ट्रम खालीलप्रमाणे आहे. मॉड्यूलेशन वारंवारता 5GHz आहे, आणि MZM आणि PM मध्ये RF पॉवर लोडिंग अनुक्रमे 11.24 dBm आणि 24.96dBm आहे. ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी डिस्पेरेशन एक्सिटेशनच्या दातांची संख्या पीएम-आरएफ पॉवरमध्ये आणखी वाढ करून वाढवता येते आणि मॉड्युलेशन वारंवारता वाढवून ऑप्टिकल फ्रिक्वेंसी डिस्पर्शन इंटरव्हल वाढवता येते. चित्र
वरील LNOI योजनेवर आधारित आहे, आणि खालील IIIV योजनेवर आधारित आहे. रचना आकृती खालीलप्रमाणे आहे: चिप DBR लेसर, MZM मॉड्युलेटर, PM फेज मॉड्युलेटर, SOA आणि SSC एकत्रित करते. एकच चिप उच्च कार्यक्षमता ऑप्टिकल वारंवारता पातळ करणे प्राप्त करू शकते.

DBR लेसरचा SMSR 35dB आहे, रेषेची रुंदी 38MHz आहे आणि ट्यूनिंग श्रेणी 9nm आहे.

MZM मॉड्युलेटरचा उपयोग 1mm लांबीचा आणि फक्त 7GHz@3dB च्या बँडविड्थसह साइडबँड तयार करण्यासाठी केला जातो. मुख्यतः प्रतिबाधा जुळण्याने मर्यादित, 20dB@-8B पूर्वाग्रहापर्यंत ऑप्टिकल नुकसान

SOA लांबी 500µm आहे, जी मॉड्युलेशन ऑप्टिकल फरक नुकसान भरपाईसाठी वापरली जाते आणि स्पेक्ट्रल बँडविड्थ 62nm@3dB@90mA आहे. आउटपुटवर एकात्मिक SSC चिपची कपलिंग कार्यक्षमता सुधारते (कप्लिंग कार्यक्षमता 5dB आहे). अंतिम आउटपुट पॉवर सुमारे −7dBm आहे.

ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी डिस्पेंशन तयार करण्यासाठी, वापरलेली RF मॉड्युलेशन वारंवारता 2.6GHz आहे, पॉवर 24.7dBm आहे आणि फेज मॉड्युलेटरची Vpi 5V आहे. खालील आकृती 17 फोटोफोबिक दात @10dB आणि SNSR 30dB पेक्षा जास्त असलेला फोटोफोबिक स्पेक्ट्रम आहे.

योजना 5G मायक्रोवेव्ह ट्रांसमिशनसाठी आहे आणि खालील आकृती प्रकाश डिटेक्टरद्वारे शोधलेला स्पेक्ट्रम घटक आहे, जो 10 पट वारंवारतेने 26G सिग्नल तयार करू शकतो. ते येथे सांगितलेले नाही.

सारांश, या पद्धतीद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या ऑप्टिकल फ्रिक्वेंसीमध्ये स्थिर वारंवारता मध्यांतर, कमी फेज आवाज, उच्च शक्ती आणि सुलभ एकीकरण आहे, परंतु अनेक समस्या देखील आहेत. PM वर लोड केलेल्या RF सिग्नलला मोठ्या उर्जेची, तुलनेने जास्त उर्जा वापरण्याची आवश्यकता असते आणि वारंवारता मध्यांतर 50GHz पर्यंत मॉड्युलेशन रेटद्वारे मर्यादित असते, ज्यासाठी FR8 सिस्टममध्ये मोठे तरंगलांबी मध्यांतर (सामान्यत: >10nm) आवश्यक असते. मर्यादित वापर, पॉवर सपाटपणा अजूनही पुरेसा नाही.