Шема за разредување на оптичката фреквенција базирана на MZM модулатор

Шема на разредување на оптичката фреквенција врз основа наМЗМ модулатор

Дисперзијата на оптичката фреквенција може да се користи како liDARизвор на светлинаистовремено емитира и скенира во различни насоки, а може да се користи и како извор на светлина со повеќе бранови должини од 800G FR4, со што се елиминира структурата MUX. Вообичаено, изворот на светлина со повеќе бранови должини е или со мала моќност или не е добро спакуван и има многу проблеми. Шемата воведена денес има многу предности и може да се наведе за референца. Нејзиниот структурен дијаграм е прикажан на следниов начин: Големата моќностDFB ласеризвор на светлина е CW светлина во временски домен и единечна бранова должина во фреквенција. По минување низ амодулаторсо одредена модулациска фреквенција fRF, ќе се генерира страничен опсег, а интервалот на страничниот опсег е модулирана фреквенција fRF. Модулаторот користи LNOI модулатор со должина од 8,2 mm, како што е прикажано на слика б. По долг дел од висока моќностфазен модулатор, фреквенцијата на модулација е исто така fRF, а нејзината фаза треба да ги направи сртот или коритото на RF сигналот и светлосниот пулс релативно едни на други, што резултира со големо чкрипење, што резултира со повеќе оптички заби. Пристрасноста на DC и длабочината на модулацијата на модулаторот може да влијаат на плошноста на дисперзијата на оптичката фреквенција.

Математички, сигналот по модулираното светло поле од модулаторот е:
Може да се види дека излезното оптичко поле е дисперзија на оптичка фреквенција со фреквентен интервал од wrf, а интензитетот на забот за дисперзија на оптичката фреквенција е поврзан со оптичката моќност на DFB. Со симулирање на интензитетот на светлината што минува низ МЗМ модулаторот иPM фаза модулатор, а потоа FFT, се добива спектарот на дисперзија на оптичката фреквенција. Следната слика ја прикажува директната врска помеѓу плошноста на оптичката фреквенција и пристрасноста на DC на модулаторот и длабочината на модулацијата врз основа на оваа симулација.

На следната слика е прикажан симулираниот спектрален дијаграм со MZM пристрасност DC од 0,6π и длабочина на модулација од 0,4π, што покажува дека неговата плошност е <5dB.

Следното е дијаграмот на пакетот на модулаторот MZM, LN е дебел 500nm, длабочината на офорт е 260nm, а ширината на брановодот е 1,5um. Дебелината на златната електрода е 1,2um. Дебелината на горната обвивка SIO2 е 2um.

Следното е спектарот на тестираниот OFC, со 13 оптички ретки заби и плошноста <2,4dB. Фреквенцијата на модулација е 5 GHz, а оптоварувањето на RF моќноста во MZM и PM е 11,24 dBm и 24,96 dBm соодветно. Бројот на заби на возбудување на дисперзија на оптичка фреквенција може да се зголеми со дополнително зголемување на моќноста на PM-RF, а интервалот на дисперзија на оптичката фреквенција може да се зголеми со зголемување на фреквенцијата на модулација. слика
Горенаведеното се заснова на шемата LNOI, а следното е заснована на шемата IIIV. Структурниот дијаграм е како што следува: Чипот интегрира DBR ласер, MZM модулатор, PM фаза модулатор, SOA и SSC. Еден чип може да постигне разредување на оптичката фреквенција со високи перформанси.

SMSR на DBR ласерот е 35dB, ширината на линијата е 38MHz, а опсегот на подесување е 9nm.

Модулаторот MZM се користи за генерирање на странична лента со должина од 1mm и пропусен опсег од само 7GHz@3dB. Главно ограничено со несовпаѓање на импедансата, оптичка загуба до 20dB@-8B пристрасност

Должината на SOA е 500 µm, што се користи за да се компензира загубата на оптичката разлика во модулацијата, а спектралниот опсег е 62nm@3dB@90mA. Интегрираниот SSC на излезот ја подобрува ефикасноста на спојувањето на чипот (ефикасноста на спојката е 5dB). Конечната излезна моќност е околу -7 dBm.

Со цел да се произведе оптичка фреквентна дисперзија, користената фреквенција на модулација на RF е 2,6 GHz, моќноста е 24,7 dBm, а Vpi на фазниот модулатор е 5V. Сликата подолу е добиениот фотофобичен спектар со 17 фотофобни заби @10dB и SNSR повисок од 30dB.

Шемата е наменета за пренос на микробранови 5G, а следната слика е спектрумската компонента откриена од светлосниот детектор, кој може да генерира сигнали од 26G за 10 пати поголема од фреквенцијата. Овде не е наведено.

Накратко, оптичката фреквенција генерирана со овој метод има стабилен интервал на фреквенција, низок фазен шум, голема моќност и лесна интеграција, но има и неколку проблеми. RF сигналот вчитан на PM бара голема моќност, релативно голема потрошувачка на енергија, а интервалот на фреквенцијата е ограничен со стапката на модулација, до 50 GHz, што бара поголем интервал на бранова должина (обично >10 nm) во системот FR8. Ограничена употреба, плошноста на моќноста сè уште не е доволна.