Схема оптичного витончення частоти на основі модулятора MZM

Схема оптичного витончення частоти на основіMZM модулятор

Оптична дисперсія частоти може бути використана як лідарджерело світлаДля одночасно випромінювати та сканувати в різних напрямках, а також його можна використовувати як джерело світла багатохвильової довжини 800 г FR4, усуваючи структуру MUX. Зазвичай джерело світла з багатохвильовою довжиною є або низькою потужністю, або не добре упакованою, і є багато проблем. Схема, введена сьогодні, має багато переваг і її можна посилатися на довідку. Його схема структури показана так:DFB лазерДжерело світла - світло CW у часовій області та по одній довжині хвилі на частоті. Після проходження через aмодуляторЗ певною частотою модуляції FRF буде генеруватися, а інтервал бічної смуги - модульована частота FRF. Модулятор використовує модулятор LNOI з довжиною 8,2 мм, як показано на малюнку b. Після довгого відділу потужностіфазовий модулятор, частота модуляції також є FRF, і її фаза повинна зробити гребінь або корита сигналу RF та легкий імпульс відносно один одного, що призводить до великої щебетання, що призводить до більш оптичних зубів. Зміщення постійного струму та глибина модуляції модулятора можуть впливати на площину дисперсії оптичної частоти.

Математично сигнал після поля світла модулюється модулятором:
Видно, що вихідне оптичне поле - це оптична дисперсія частоти з частотним інтервалом WRF, а інтенсивність зуба оптичної частотної дисперсії пов'язана з оптичною потужністю DFB. Моделюючи інтенсивність світла, що проходить через MZM -модулятор таФазовий модулятор PM, а потім FFT, отримують спектр дисперсійного спектру оптичної частоти. На наступному малюнку показано пряме залежність між плосістю оптичної частоти та модулятором постійного струму та глибиною модуляції на основі цього моделювання.

На наступному малюнку показана імітована спектральна діаграма з зміщенням MZM DC 0,6π та глибиною модуляції 0,4π, що показує, що його площина становить <5db.

Далі наведено пакетну схему модулятора MZM, LN товщиною 500 нм, глибина травлення - 260 нм, а ширина хвилеводу - 1,5 -ем. Товщина золотого електрода становить 1,2 -ти. Товщина верхньої обшивки SiO2 становить 2um.

Далі наведено спектр випробуваного OFC, з 13 оптично розрідженими зубами та плосістю <2,4 дБ. Частота модуляції становить 5 ГГц, а завантаження потужності RF в MZM та PM - 11,24 дБм і 24,96 дБМ відповідно. Кількість зубів збудження оптичної частоти може бути збільшене за рахунок подальшого збільшення потужності ПМ-RF, а інтервал дисперсії оптичної частоти може бути збільшений за рахунок збільшення частоти модуляції. малюнок
Вищезазначене засноване на схемі LNOI, і наступне засноване на схемі IIIV. Діаграма структури така: чіп інтегрує лазер DBR, модулятор MZM, фазовий модулятор PM, SOA та SSC. Один чіп може досягти високопродуктивної оптичної витончення частоти.

SMSR лазера DBR - 35 дБ, ширина лінії - 38 МГц, а діапазон настройки - 9 нм.

Модулятор MZM використовується для генерації бічної смуги довжиною 1 мм і пропускною здатністю лише 7 ГГц@3DB. В основному обмежена невідповідністю імпедансу, оптична втрата до 20 дБ@-8b зміщення

Довжина SOA становить 500 мкм, що використовується для компенсації втрату оптичної різниці модуляції, а спектральна пропускна здатність - 62 нм@3DB@90MA. Інтегрований SSC на виході покращує ефективність зв'язку мікросхеми (ефективність зв'язку - 5 дБ). Кінцева потужність виходу становить приблизно -7dbm.

Для отримання оптичної дисперсії частоти частота РФ використовувана частота модуляції РФ - 2,6 ГГц, потужність - 24,7 дбм, а VPI фазового модулятора - 5 В. На малюнку нижче є отриманий фотофобний спектр з 17 фотофобними зубами @10DB та SNSR вище 30 дБ.

Схема призначена для передачі мікрохвильової печі 5G, а на наступному малюнку є компонент спектру, виявлений детектором світла, який може генерувати сигнали 26G на 10 разів більше частоти. Тут це не заявлено.

Підсумовуючи, оптична частота, що генерується за допомогою цього методу, має стабільний інтервал частоти, низькофазний шум, високу потужність та проста інтеграція, але є також кілька проблем. Сигнал RF, завантажений на ПМ, вимагає великої потужності, порівняно великого споживання електроенергії, а інтервал частоти обмежений швидкістю модуляції до 50 ГГц, що вимагає більшого інтервалу довжини хвилі (як правило,> 10 нм) в системі FR8. Обмежене використання, площини потужності все ще недостатньо.