Схема оптического прореживания частот на основеМЗМ модулятор
Оптическая частотная дисперсия может быть использована в качестве лидараисточник светаодновременно излучать и сканировать в разных направлениях, а также может использоваться как многоволновой источник света 800G FR4, исключая структуру MUX. Обычно многоволновой источник света либо маломощный, либо плохо упакован, и есть много проблем. Представленная сегодня схема имеет много преимуществ и может быть использована для справки. Ее структурная схема показана следующим образом: ВысокомощныйDFB-лазерИсточник света — это свет CW во временной области и одна длина волны по частоте. После прохождения черезмодуляторс определенной частотой модуляции fRF, будет сгенерирована боковая полоса, а интервал боковой полосы — это модулированная частота fRF. Модулятор использует модулятор LNOI длиной 8,2 мм, как показано на рисунке b. После длинного участка высокой мощностифазовый модулятор, частота модуляции также fRF, и ее фаза должна сделать гребень или впадину сигнала RF и светового импульса относительно друг друга, что приводит к большому чирпу, что приводит к большему количеству оптических зубцов. Смещение постоянного тока и глубина модуляции модулятора могут влиять на плоскостность дисперсии оптической частоты.
Математически сигнал после модуляции светового поля модулятором равен:
Видно, что выходное оптическое поле представляет собой оптическую частотную дисперсию с частотным интервалом wrf, а интенсивность зуба оптической частотной дисперсии связана с оптической мощностью DFB. Моделируя интенсивность света, проходящего через модулятор MZM иФазовый модулятор PM, а затем БПФ, получается спектр оптической частотной дисперсии. На следующем рисунке показана прямая связь между оптической частотной неравномерностью и смещением постоянного тока модулятора и глубиной модуляции на основе этого моделирования.
На следующем рисунке показана смоделированная спектральная диаграмма со смещением MZM DC 0,6π и глубиной модуляции 0,4π, которая показывает, что ее неравномерность составляет <5 дБ.
Ниже представлена схема пакета модулятора MZM, толщина LN составляет 500 нм, глубина травления составляет 260 нм, а ширина волновода составляет 1,5 мкм. Толщина золотого электрода составляет 1,2 мкм. Толщина верхней оболочки SIO2 составляет 2 мкм.
Ниже представлен спектр протестированного OFC с 13 оптически разреженными зубцами и плоскостностью <2,4 дБ. Частота модуляции составляет 5 ГГц, а нагрузка мощности RF в MZM и PM составляет 11,24 дБм и 24,96 дБм соответственно. Количество зубцов возбуждения оптической дисперсии частоты может быть увеличено путем дальнейшего увеличения мощности PM-RF, а интервал оптической дисперсии частоты может быть увеличен путем увеличения частоты модуляции. картинка
Вышеуказанное основано на схеме LNOI, а следующее основано на схеме IIIV. Структурная схема выглядит следующим образом: Чип объединяет DBR-лазер, MZM-модулятор, фазовый модулятор PM, SOA и SSC. Один чип может достичь высокопроизводительного оптического частотного прореживания.
SMSR лазера DBR составляет 35 дБ, ширина линии — 38 МГц, а диапазон настройки — 9 нм.
Модулятор MZM используется для генерации боковой полосы с длиной 1 мм и шириной полосы всего 7 ГГц при 3 дБ. В основном ограничен несоответствием импеданса, оптические потери до 20 дБ при смещении -8B
Длина SOA составляет 500 мкм, что используется для компенсации потерь оптической разницы модуляции, а спектральная полоса пропускания составляет 62 нм при 3 дБ при 90 мА. Интегрированный SSC на выходе улучшает эффективность связи чипа (эффективность связи составляет 5 дБ). Окончательная выходная мощность составляет около −7 дБм.
Для создания оптической частотной дисперсии частота модуляции РЧ составляет 2,6 ГГц, мощность — 24,7 дБм, а Vpi фазового модулятора — 5 В. На рисунке ниже показан полученный фотофобный спектр с 17 фотофобными зубцами @10 дБ и SNSR выше 30 дБ.
Схема предназначена для микроволновой передачи 5G, а на следующем рисунке показана спектральная составляющая, обнаруженная детектором света, который может генерировать сигналы 26G в 10 раз большей частоты. Здесь это не указано.
Подводя итог, можно сказать, что оптическая частота, генерируемая этим методом, имеет стабильный частотный интервал, низкий фазовый шум, высокую мощность и простую интеграцию, но есть и несколько проблем. Сигнал RF, загруженный в PM, требует большой мощности, относительно большого энергопотребления, а частотный интервал ограничен частотой модуляции, до 50 ГГц, что требует большего интервала длин волн (обычно >10 нм) в системе FR8. Ограниченное использование, равномерность мощности все еще недостаточна.
Время публикации: 19 марта 2024 г.