Een schema voor optische frequentieverdunning gebaseerd opMZM-modulator
De optische frequentiespreiding kan worden gebruikt als een liDARlichtbronom tegelijkertijd in verschillende richtingen uit te zenden en te scannen, en het kan ook worden gebruikt als een lichtbron met meerdere golflengten van 800G FR4, waardoor de MUX-structuur wordt geëlimineerd.Meestal heeft de lichtbron met meerdere golflengten een laag vermogen of is deze niet goed verpakt, en er zijn veel problemen.Het vandaag geïntroduceerde schema heeft veel voordelen en kan ter referentie worden geraadpleegd.Het structuurdiagram wordt als volgt weergegeven: Het hoge vermogenDFB-laserlichtbron is CW-licht in tijdsdomein en enkele golflengte in frequentie.Na het passeren van eenmodulatorbij een bepaalde modulatiefrequentie fRF wordt zijband gegenereerd, en het zijbandinterval is de gemoduleerde frequentie fRF.De modulator maakt gebruik van een LNOI-modulator met een lengte van 8,2 mm, zoals weergegeven in figuur b.Na een lange sectie met hoog vermogenfasemodulatorDe modulatiefrequentie is ook fRF, en de fase ervan moet de top of het dal van het RF-signaal en de lichtpuls ten opzichte van elkaar maken, wat resulteert in een grote pieptoon, wat resulteert in meer optische tanden.De DC-voorspanning en modulatiediepte van de modulator kunnen de vlakheid van de optische frequentiespreiding beïnvloeden.
Wiskundig gezien is het signaal nadat het lichtveld door de modulator is gemoduleerd:
Het is te zien dat het optische uitgangsveld een optische frequentiedispersie is met een frequentie-interval van wrf, en dat de intensiteit van de optische frequentiedispersietand gerelateerd is aan het optische vermogen van de DFB.Door de lichtintensiteit te simuleren die door de MZM-modulator gaat enPM-fasemodulator, en vervolgens FFT, wordt het optische frequentiedispersiespectrum verkregen.De volgende afbeelding toont de directe relatie tussen de vlakheid van de optische frequentie en de DC-voorspanning van de modulator en de modulatiediepte op basis van deze simulatie.
De volgende afbeelding toont het gesimuleerde spectrale diagram met MZM bias DC van 0,6π en modulatiediepte van 0,4π, wat aantoont dat de vlakheid <5dB is.
Het volgende is het pakketdiagram van de MZM-modulator, LN is 500 nm dik, de etsdiepte is 260 nm en de golfgeleiderbreedte is 1,5 µm.De dikte van de gouden elektrode is 1,2um.De dikte van de bovenste bekleding SIO2 is 2um.
Het volgende is het spectrum van de geteste OFC, met 13 optisch dunne tanden en vlakheid <2,4 dB.De modulatiefrequentie is 5GHz en de RF-vermogensbelasting in MZM en PM is respectievelijk 11,24 dBm en 24,96 dBm.Het aantal tanden van optische frequentiedispersie-excitatie kan worden vergroot door het PM-RF-vermogen verder te vergroten, en het optische frequentiedispersie-interval kan worden vergroot door de modulatiefrequentie te vergroten.afbeelding
Het bovenstaande is gebaseerd op het LNOI-schema en het volgende is gebaseerd op het IIIV-schema.Het structuurdiagram is als volgt: De chip integreert DBR-laser, MZM-modulator, PM-fasemodulator, SOA en SSC.Eén enkele chip kan optische frequentieverdunning met hoge prestaties bereiken.
De SMSR van de DBR-laser is 35 dB, de lijnbreedte is 38 MHz en het afstembereik is 9 nm.
De MZM-modulator wordt gebruikt om zijband te genereren met een lengte van 1 mm en een bandbreedte van slechts 7GHz@3dB.Voornamelijk beperkt door impedantie-mismatch, optisch verlies tot 20dB@-8B bias
De SOA-lengte is 500 µm, die wordt gebruikt om het optische verschilverlies door modulatie te compenseren, en de spectrale bandbreedte is 62 nm bij 3 dB bij 90 mA.De geïntegreerde SSC aan de uitgang verbetert de koppelingsefficiëntie van de chip (koppelingsefficiëntie is 5dB).Het uiteindelijke uitgangsvermogen is ongeveer −7dBm.
Om optische frequentiespreiding te produceren, is de gebruikte RF-modulatiefrequentie 2,6 GHz, het vermogen 24,7 dBm en de Vpi van de fasemodulator 5V.De onderstaande afbeelding is het resulterende fotofobe spectrum met 17 fotofobe tanden @10dB en SNSR hoger dan 30dB.
Het schema is bedoeld voor 5G-microgolftransmissie, en de volgende afbeelding is de spectrumcomponent die wordt gedetecteerd door de lichtdetector, die 26G-signalen kan genereren die tien keer zo hoog zijn als de frequentie.Het staat hier niet vermeld.
Samenvattend heeft de optische frequentie die door deze methode wordt gegenereerd een stabiel frequentie-interval, lage faseruis, hoog vermogen en gemakkelijke integratie, maar er zijn ook verschillende problemen.Het RF-signaal dat op de PM wordt geladen, vereist een groot vermogen en een relatief hoog energieverbruik, en het frequentie-interval wordt beperkt door de modulatiesnelheid, tot 50 GHz, wat een groter golflengte-interval vereist (doorgaans> 10 nm) in het FR8-systeem.Beperkt gebruik, vlakheid van de stroom is nog steeds niet genoeg.
Posttijd: 19 maart 2024