Optik frekans inceltme şeması,MZM modülatörü
Optik frekans dağılımı bir liDAR olarak kullanılabilirışık kaynağıfarklı yönlerde aynı anda yaymak ve taramak için ve ayrıca 800G FR4'ün çok dalga boylu ışık kaynağı olarak da kullanılabilir, MUX yapısını ortadan kaldırır. Genellikle, çok dalga boylu ışık kaynağı ya düşük güçtedir ya da iyi paketlenmemiştir ve birçok sorun vardır. Bugün tanıtılan şemanın birçok avantajı vardır ve referans olarak başvurulabilir. Yapı şeması aşağıdaki gibi gösterilmiştir: Yüksek güçDFB lazerışık kaynağı zaman alanında CW ışık ve frekansta tek dalga boyudur. Birmodülatörbelirli bir modülasyon frekansı fRF ile yan bant oluşturulacak ve yan bant aralığı modüle edilmiş frekans fRF'dir. Modülatör, Şekil b'de gösterildiği gibi 8,2 mm uzunluğunda bir LNOI modülatörü kullanır. Uzun bir yüksek güç bölümünden sonrafaz modülatörü, modülasyon frekansı da fRF'dir ve fazının RF sinyalinin ve ışık darbesinin tepesini veya çukurunu birbirine göre yapması gerekir, bu da büyük bir cıvıltıya ve daha fazla optik dişe neden olur. Modülatörün DC önyargısı ve modülasyon derinliği, optik frekans dağılımının düzlüğünü etkileyebilir.
Matematiksel olarak, ışık alanı modülatör tarafından modüle edildikten sonra sinyal şu şekildedir:
Çıkış optik alanının wrf frekans aralığına sahip bir optik frekans dağılımı olduğu ve optik frekans dağılımı dişinin yoğunluğunun DFB optik gücüyle ilişkili olduğu görülebilir. MZM modülatöründen geçen ışık yoğunluğunu simüle ederek vePM faz modülatörüve ardından FFT, optik frekans dağılım spektrumu elde edilir. Aşağıdaki şekil, bu simülasyona dayalı olarak optik frekans düzlüğü ile modülatör DC önyargısı ve modülasyon derinliği arasındaki doğrudan ilişkiyi gösterir.
Aşağıdaki şekil, 0,6π'lik MZM önyargı DC ve 0,4π'lik modülasyon derinliğine sahip simüle edilmiş spektral diyagramı göstermektedir; bu, düzlüğünün <5 dB olduğunu göstermektedir.
Aşağıda MZM modülatörünün paket diyagramı verilmiştir, LN 500nm kalınlığındadır, aşındırma derinliği 260nm'dir ve dalga kılavuzu genişliği 1,5um'dur. Altın elektrodun kalınlığı 1,2um'dur. Üst kaplama SIO2'nin kalınlığı 2um'dur.
Aşağıda, 13 optik olarak seyrek diş ve düzlük <2,4 dB olan test edilen OFC'nin spektrumu verilmiştir. Modülasyon frekansı 5 GHz'dir ve MZM ve PM'deki RF güç yüklemesi sırasıyla 11,24 dBm ve 24,96 dBm'dir. Optik frekans dağılım uyarımının diş sayısı, PM-RF gücünü daha da artırarak artırılabilir ve optik frekans dağılım aralığı, modülasyon frekansını artırarak artırılabilir. resim
Yukarıdaki LNOI şemasına dayanmaktadır ve aşağıdaki IIIV şemasına dayanmaktadır. Yapı diyagramı aşağıdaki gibidir: Çip, DBR lazer, MZM modülatörü, PM faz modülatörü, SOA ve SSC'yi entegre eder. Tek bir çip yüksek performanslı optik frekans inceltme elde edebilir.
DBR lazerin SMSR değeri 35dB, çizgi genişliği 38MHz, ayar aralığı ise 9nm’dir.
MZM modülatörü, 1 mm uzunluğunda ve yalnızca 7GHz@3dB bant genişliğinde yan bant üretmek için kullanılır. Esas olarak empedans uyumsuzluğu, 20dB@-8B önyargıya kadar optik kayıpla sınırlıdır
SOA uzunluğu 500µm'dir, bu modülasyon optik fark kaybını telafi etmek için kullanılır ve spektral bant genişliği 62nm@3dB@90mA'dir. Çıkıştaki entegre SSC, çipin kuplaj verimliliğini artırır (kuplaj verimliliği 5dB'dir). Son çıkış gücü yaklaşık -7dBm'dir.
Optik frekans dağılımını üretmek için kullanılan RF modülasyon frekansı 2,6 GHz, güç 24,7 dBm ve faz modülatörünün Vpi'si 5 V'tur. Aşağıdaki şekil, 10 dB'de 17 fotofobik diş ve 30 dB'den yüksek SNSR ile ortaya çıkan fotofobik spektrumdur.
Şema 5G mikrodalga iletimi için tasarlanmıştır ve aşağıdaki şekil, frekansın 10 katı kadar 26G sinyalleri üretebilen ışık dedektörü tarafından algılanan spektrum bileşenidir. Burada belirtilmemiştir.
Özetle, bu yöntemle üretilen optik frekansın kararlı frekans aralığı, düşük faz gürültüsü, yüksek güç ve kolay entegrasyon vardır, ancak birkaç sorun da vardır. PM'ye yüklenen RF sinyali büyük güç, nispeten büyük güç tüketimi gerektirir ve frekans aralığı, FR8 sisteminde daha büyük bir dalga boyu aralığı (genellikle >10nm) gerektiren 50GHz'e kadar modülasyon oranıyla sınırlıdır. Sınırlı kullanım, güç düzlüğü hala yeterli değildir.
Gönderi zamanı: Mar-19-2024