Силиконски оптички модулатор за FMCW

Силиконски оптички модулаторЗа FMCW

Како што сите знаеме, една од најважните компоненти во LIDAR системите базиран на FMCW е модулаторот за висока линеарност. Неговиот принцип на работа е прикажан на следната слика: КористењеDP-IQ модулаторзаснованоМодулација на единечна странична лента (SSB), горниот и долниотМЗМРабота на Null Point, на патот и надолу од страничниот опсег на WC+WM и WC-WM, WM е фреквенција на модулација, но во исто време понискиот канал воведува разлика во фаза на 90 степени, и конечно, светлината на WC-WM е откажана, само терминот за промена на фреквенцијата на WC+WM. На слика Б, LR Blue е локалниот сигнал FM Chirp, Rx портокал е рефлектираниот сигнал, а заради ефектот Доплер, конечниот сигнал за тепање произведува F1 и F2.

Растојанието и брзината се:

Следното е напис објавен од универзитетот Шангај iaиатонг во 2021 година, заSSBгенератори кои спроведуваат FMCW врз основа наСиликонски модулатори на светлина.

Перформансите на MZM се прикажани на следниов начин: Разликата во перформансите на горните и долните модулатори на рака е релативно голема. Соодносот на отфрлање на страничната лента на носачот е различен со стапката на модулација на фреквенцијата, а ефектот ќе се влоши со зголемувањето на фреквенцијата.

На следната слика, резултатите од тестот на системот LiDAR покажуваат дека A/B е сигналот за тепање со иста брзина и на различни растојанија, а C/D е сигналот за тепање на исто растојание и со различна брзина. Резултатите од тестот достигнаа 15мм и 0,775м /с.

Еве, само примена на силиконОптички модулаторЗа FMCW се дискутира. Во реалноста, ефектот на силиконскиот оптички модулатор не е толку добар како онојЛино3 модулатор, главно затоа што кај силиконскиот оптички модулатор, капацитетот за промена/апсорпција на фазата/капацитетот на спојот е нелинеарна со промената на напонот, како што е прикажано на сликата подолу:

Тоа е,

Излезната моќност на односот намодулаторсистемот е како што следува
Резултатот е обезличување на висок ред:

Овие ќе предизвикаат проширување на сигналот за фреквенција на тепање и намалување на односот сигнал-бучава. Кој е начинот на подобрување на линеарноста на модулаторот на силиконска светлина? Овде разговараме само за карактеристиките на самиот уред и не разговараме за шемата за компензација користејќи други помошни структури.
Една од причините за нелинеарноста на фазата на модулација со напон е тоа што светло поле во брановодникот е во различна дистрибуција на тешки и светлосни параметри и стапката на промена на фазата е различна со промената на напонот. Како што е прикажано на следната слика. Регионот на осиромашување со тешко мешање се менува помалку од оној со светло мешање.

Следната слика ги покажува кривините на промената на искривувањето на интермодулацијата од третиот ред и SHD на хармонично искривување од втор ред со концентрацијата на нередот, односно фреквенцијата на модулацијата. Може да се види дека способноста за потиснување на одвраќање за тежок неред е поголема од онаа за лесен неред. Затоа, ремиксирањето помага да се подобри линеарноста.

Горенаведеното е еквивалентно на разгледување на C во моделот RC на MZM, а исто така треба да се земе предвид влијанието на R. Следното е кривата на промена на CDR3 со отпор на серија. Може да се види дека колку е помал отпорот на серијата, толку е поголем CDR3.

Последно, но не и најмалку важно, ефектот на силиконскиот модулатор не е нужно полош од оној на Linbo3. Како што е прикажано на сликата подолу, CDR3 наСиликонски модулаторќе биде повисоко од оној на Linbo3 во случај на целосна пристрасност преку разумен дизајн на структурата и должината на модулаторот. Условите за тестирање остануваат конзистентни.

Накратко, структурниот дизајн на силиконскиот модулатор на светлина може да се ублажи, а не да се излечи, и дали навистина може да се користи во системот FMCW, има потреба од експериментална верификација, доколку може да биде навистина, тогаш може да постигне интеграција на трансивер, што има предности за намалување на трошоците во голем обем.