Кремній оптичний модулятордля FMCW
Як ми всі знаємо, одним із найважливіших компонентів систем LIDAR на основі FMCW є модулятор високої лінійності. Його принцип роботи показаний на наступному малюнку: використанняМодулятор DP-IQзаснованийОдинична модуляція бічної смуги (SSB), верхній і нижнійMZMРобота в Null Point, на дорозі та вниз по бічній смузі WC+WM та WC-WM, WM-це частота модуляції, але в той же час нижній канал вводить різницю фаз 90 градусів, і нарешті світло WC-WM скасовано, лише термін зсуву частоти WC+WM. На малюнку B, LR Blue - локальний сигнал FM FIRP, RX Orange - це відбитий сигнал, і завдяки ефекту доплера кінцевий сигнал ритму виробляє F1 і F2.
Відстань і швидкість:
Далі йде стаття, опублікована Університетом Шанхайського Цзяотонга в 2021 році, проSSBгенератори, які впроваджують FMCW на основіКремнієві світлові модулятори.
Продуктивність MZM показана наступним чином: Різниця продуктивності модуляторів верхньої та нижньої руки порівняно велика. Коефіцієнт відхилення бічної смуги носія відрізняється від швидкості модуляції частоти, і ефект стане гіршим із збільшенням частоти.
На наступному малюнку результати випробувань системи LIDAR показують, що A/B - це сигнал ритму з однаковою швидкістю та на різних відстанях, а C/D - сигнал ритму на одній відстані та на різних швидкостях. Результати випробувань досягли 15 мм та 0,775 м /с.
Тут лише застосування кремніюоптичний модуляторДля FMCW обговорюється. Насправді ефект оптичного модулятора кремнію не такий хороший, як ефектМодулятор Lino3, головним чином тому, що в оптичному модуляторі кремнію коефіцієнт зміни/поглинання фази/ємність стику нелінійна зі зміною напруги, як показано на малюнку нижче:
Тобто,
Вихідна потужність відносинимодуляторСистема така
Результат - вилучення високого порядку:
Це спричинить розширення частотного сигналу ритму та зменшення співвідношення сигнал-шум. То який спосіб покращити лінійність модулятора кремнію? Тут ми обговорюємо лише характеристики самого пристрою і не обговорюємо схему компенсації за допомогою інших допоміжних структур.
Однією з причин нелінійності фази модуляції з напругою є те, що поле світла в хвилеводі відбувається в різних розподілі важких і світлових параметрів, а швидкість зміни фаз відрізняється від зміни напруги. Як показано на наступному малюнку. Область виснаження з сильними перешкодами змінюється менше, ніж при легкій перешкоді.
На наступному малюнку показані криві зміни міжмодуляційних спотворень третього порядку та гармонічного спотворення SHD з концентрацією безладу, тобто частоти модуляції. Видно, що здатність придушення приводу до важкої захаращення вища, ніж для легкого захаращення. Тому реміксування допомагає покращити лінійність.
Вищезазначене еквівалентно розглянуто C в моделі РК MZM, і слід враховувати вплив R. Далі йде крива зміни CDR3 з опором серії. Видно, що чим менший опір серії, тим більший CDR3.
І останнє, але не менш важливе, ефект модулятора кремнію не обов'язково гірший, ніж у Linbo3. Як показано на малюнку нижче, CDR3кремній модуляторбуде вище, ніж у Linbo3 у випадку повного зміщення через розумну конструкцію конструкції та довжину модулятора. Умови тестування залишаються послідовними.
Підводячи підсумок, структурна конструкція модулятора кремнію може бути пом'якшена лише пом'якшена, а не вилікована, і чи можна це дійсно використовувати в системі FMCW, що потребує експериментальної перевірки, якщо вона може бути дійсно, то вона може досягти інтеграції приймача, яка має переваги для масштабного зменшення витрат.
Час посади: 18-2024 рр.