Silikon Optik ModülatörFMCW için
Hepimizin bildiği gibi, FMCW tabanlı LiDAR sistemlerindeki en önemli bileşenlerden biri yüksek doğrusallık modülatörüdür. Çalışma prensibi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir:DP-IQ modülatörütemelliTek Yan Bant Modülasyonu (SSB), üst ve altMZMNull Point'te, WC+WM ve WC-WM'nin yolda ve aşağı yan bantında çalışma, WM modülasyon frekansıdır, ancak aynı zamanda alt kanal 90 derece faz farkı getirir ve son olarak WC-WM'nin ışığı iptal edilir, sadece WC+WM'nin frekans kayması terimi. Şekil B'de LR mavisi lokal FM cıvıltısı sinyalidir, Rx turuncu yansıtılan sinyaldir ve Doppler etkisi nedeniyle son vuruş sinyali F1 ve F2 üretir.
Mesafe ve hız:
Aşağıda, 2021 yılında Şangay Jiaotong Üniversitesi tarafından yayınlanan bir makaleSSBFMCW'yi uygulayan jeneratörlerSilikon Işık Modülatörleri.
MZM'nin performansı şu şekilde gösterilmiştir: Üst ve alt kol modülatörlerinin performans farkı nispeten büyüktür. Taşıyıcı yan bandı reddetme oranı frekans modülasyon oranı ile farklıdır ve frekans arttıkça etki daha da kötüleşecektir.
Aşağıdaki şekilde, LIDAR sisteminin test sonuçları, A/B'nin aynı hızda ve farklı mesafelerde vuruş sinyali olduğunu ve C/D'nin aynı mesafede ve farklı hızlarda vuruş sinyali olduğunu göstermektedir. Test sonuçları 15 mm ve 0.775m /s'ye ulaştı.
Burada, sadece silikon uygulamasıoptik modülatörFMCW için tartışılır. Gerçekte, silikon optik modülatörün etkisi kadar iyi değildir.Lino3 modülatörü, esas olarak silikon optik modülatörde, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, voltaj değişikliği ile faz değişikliği/emme katsayısı/bağlantı kapasitansı doğrusal değildir:
Yani,
Çıktı gücü ilişkisimodülatörSistem aşağıdaki gibidir
Sonuç, yüksek dereceli bir tespittir:
Bunlar, vuruş frekansı sinyalinin genişlemesine ve sinyal-gürültü oranının azalmasına neden olacaktır. Peki silikon ışık modülatörünün doğrusallığını artırmanın yolu nedir? Burada sadece cihazın özelliklerini tartışıyoruz ve tazminat şemasını diğer yardımcı yapıları kullanarak tartışmıyoruz.
Voltaj ile modülasyon fazının doğrusal olmamasının nedenlerinden biri, dalga kılavuzundaki ışık alanının ağır ve ışık parametrelerinin farklı dağılımında olması ve faz değişim oranının voltaj değişimi ile farklı olmasıdır. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi. Ağır parazite sahip tükenme bölgesi, hafif parazitten daha az değişir.
Aşağıdaki şekilde, üçüncü dereceden intermodülasyon bozulma TID ve ikinci dereceden harmonik bozulma SHD'nin dağınıklığın konsantrasyonu, yani modülasyon frekansı ile değişim eğrilerini göstermektedir. Ağır dağınıklık için detuningin baskılama kabiliyetinin hafif dağınıklıktan daha yüksek olduğu görülebilir. Bu nedenle, remiks, doğrusallığı artırmaya yardımcı olur.
Yukarıdakiler MZM'nin RC modelinde C dikkate alınmaya eşdeğerdir ve R'nin etkisi de dikkate alınmalıdır. Aşağıda, seri dirençle CDR3'ün değişim eğrisidir. Seri direnç ne kadar küçük olursa, CDR3 o kadar büyük olduğu görülebilir.
Son olarak, silikon modülatörünün etkisi Linbo3'ten daha kötü değildir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, CDR3'ünsilikon modülatörümodülatörün yapısının ve uzunluğunun makul tasarımı yoluyla tam önyargı durumunda Linbo3'ten daha yüksek olacaktır. Test koşulları tutarlı kalır.
Özetle, silikon ışık modülatörünün yapısal tasarımı sadece azaltılamaz, iyileştirilmez ve FMCW sisteminde gerçekten kullanılamayacağı deneysel doğrulamaya ihtiyaç duyup ihtiyaç duymadığı, eğer gerçekten olabilirse, büyük ölçekli maliyet azaltma için avantajlara sahip olan alıcı entegrasyonunu elde edebilir.
Gönderme Zamanı: Mar-18-2024