Sơ đồ làm mỏng tần số quang dựa trên bộ điều chế MZM

Sơ đồ làm mỏng tần số quang dựa trênbộ điều biến MZM

Sự phân tán tần số quang có thể được sử dụng như một liDARnguồn sángđể phát ra và quét đồng thời theo các hướng khác nhau, đồng thời nó cũng có thể được sử dụng làm nguồn sáng đa bước sóng 800G FR4, loại bỏ cấu trúc MUX. Thông thường, nguồn sáng đa bước sóng có công suất thấp hoặc được đóng gói không tốt và có nhiều vấn đề. Đề án được giới thiệu hôm nay có nhiều ưu điểm và có thể tham khảo để tham khảo. Sơ đồ cấu trúc của nó được thể hiện như sau: Bộ nguồn công suất caoLaser DFBNguồn sáng là ánh sáng CW trong miền thời gian và bước sóng đơn trong tần số. Sau khi đi qua mộtbộ điều biếnvới một tần số điều chế fRF nhất định, dải biên sẽ được tạo ra và khoảng dải biên là tần số điều chế fRF. Bộ điều biến sử dụng bộ điều biến LNOI có chiều dài 8,2mm, như trong Hình b. Sau một đoạn dài năng lượng caobộ điều biến pha, tần số điều chế cũng là fRF, pha của nó cần tạo ra đỉnh hoặc đáy của tín hiệu RF và xung ánh sáng tương đối với nhau, tạo ra tiếng kêu lớn, dẫn đến răng quang học nhiều hơn. Độ lệch DC và độ sâu điều chế của bộ điều biến có thể ảnh hưởng đến độ phẳng của phân tán tần số quang.

Về mặt toán học, tín hiệu sau trường ánh sáng được điều chế bởi bộ điều biến là:
Có thể thấy rằng trường quang đầu ra là sự phân tán tần số quang với khoảng tần số wrf và cường độ của răng phân tán tần số quang có liên quan đến công suất quang DFB. Bằng cách mô phỏng cường độ ánh sáng đi qua bộ điều biến MZM vàBộ điều biến pha PM, và sau đó là FFT, thu được phổ tán sắc tần số quang. Hình dưới đây cho thấy mối quan hệ trực tiếp giữa độ phẳng tần số quang và độ lệch DC của bộ điều biến và độ sâu điều chế dựa trên mô phỏng này.

Hình dưới đây thể hiện sơ đồ phổ mô phỏng với độ lệch DC MZM là 0,6π và độ sâu điều chế là 0,4π, cho thấy độ phẳng của nó là <5dB.

Sau đây là sơ đồ gói của bộ điều chế MZM, LN dày 500nm, độ sâu khắc là 260nm và chiều rộng ống dẫn sóng là 1,5um. Độ dày của điện cực vàng là 1,2um. Độ dày của lớp phủ SIO2 phía trên là 2um.

Sau đây là phổ của OFC được thử nghiệm, với 13 răng thưa về mặt quang học và độ phẳng <2,4dB. Tần số điều chế là 5GHz và tải công suất RF ở MZM và PM lần lượt là 11,24 dBm và 24,96dBm. Số lượng răng của kích thích phân tán tần số quang có thể được tăng lên bằng cách tăng thêm công suất PM-RF và khoảng phân tán tần số quang có thể được tăng lên bằng cách tăng tần số điều chế. hình ảnh
Phần trên dựa trên sơ đồ LNOI và phần sau dựa trên sơ đồ IIIV. Sơ đồ cấu trúc như sau: Chip tích hợp laser DBR, bộ điều biến MZM, bộ điều chế pha PM, SOA và SSC. Một con chip đơn có thể đạt được hiệu suất làm mỏng tần số quang cao.

SMSR của laser DBR là 35dB, độ rộng đường truyền là 38 MHz và phạm vi điều chỉnh là 9nm.

Bộ điều biến MZM được sử dụng để tạo dải biên có chiều dài 1mm và băng thông chỉ 7GHz@3dB. Chủ yếu bị hạn chế bởi sự không phù hợp trở kháng, mất quang lên tới sai lệch 20dB@-8B

Độ dài SOA là 500µm, được sử dụng để bù lại sự mất mát chênh lệch quang học điều chế và băng thông quang phổ là 62nm@3dB@90mA. SSC tích hợp ở đầu ra giúp cải thiện hiệu suất ghép của chip (hiệu suất ghép là 5dB). Công suất đầu ra cuối cùng là khoảng −7dBm.

Để tạo ra sự phân tán tần số quang, tần số điều chế RF được sử dụng là 2,6 GHz, công suất là 24,7dBm và Vpi của bộ điều chế pha là 5V. Hình bên dưới là phổ kỵ ánh sáng thu được với 17 răng kỵ ánh sáng @10dB và SNSR cao hơn 30dB.

Sơ đồ này dành cho truyền sóng vi ba 5G và hình dưới đây là thành phần phổ được phát hiện bởi máy dò ánh sáng, có thể tạo ra tín hiệu 26G với tần số gấp 10 lần. Nó không được nêu ở đây.

Tóm lại, tần số quang được tạo ra bởi phương pháp này có khoảng tần số ổn định, nhiễu pha thấp, công suất cao và dễ tích hợp, nhưng cũng có một số vấn đề. Tín hiệu RF được tải trên PM yêu cầu công suất lớn, mức tiêu thụ điện năng tương đối lớn và khoảng tần số bị giới hạn bởi tốc độ điều chế, lên tới 50GHz, đòi hỏi khoảng bước sóng lớn hơn (thường >10nm) trong hệ thống FR8. Hạn chế sử dụng, sức mạnh bằng phẳng vẫn chưa đủ.