Негізделген оптикалық жиілікті жұқарту схемасыMZM модуляторы
Оптикалық жиілік дисперсиясын liDAR ретінде пайдалануға боладыжарық көзібір уақытта әртүрлі бағыттарда сәуле шығару және сканерлеу үшін және оны MUX құрылымын жойып, 800G FR4 көп толқынды жарық көзі ретінде де пайдалануға болады. Әдетте, көп толқынды жарық көзі төмен қуат немесе жақсы оралмаған және көптеген мәселелер бар. Бүгінгі күні енгізілген схеманың көптеген артықшылықтары бар және оларды анықтамалық ретінде көрсетуге болады. Оның құрылымдық диаграммасы келесідей көрсетілген: Жоғары қуаттыDFB лазеріжарық көзі - уақыттық аймақта CW жарық және жиілік бойынша бір толқын ұзындығы. А арқылы өткеннен кейінмодуляторбелгілі бір модуляция жиілігі fRF кезінде бүйірлік жолақ генерацияланады, ал бүйірлік жолақ интервалы модуляцияланған жиілік fRF болып табылады. Модулятор б-суретте көрсетілгендей ұзындығы 8,2 мм болатын LNOI модуляторын пайдаланады. Жоғары қуатты ұзақ бөлімнен кейінфазалық модулятор, модуляция жиілігі де fRF болып табылады және оның фазасы РЖ сигналының және жарық импульсінің бір-біріне қатысты шыңын немесе шұңқырын жасауы керек, нәтижесінде үлкен шырылдау пайда болады, нәтижесінде оптикалық тістер көп болады. Модулятордың тұрақты ток ығысуы және модуляция тереңдігі оптикалық жиілік дисперсиясының тегістігіне әсер етуі мүмкін.
Математикалық тұрғыдан, модулятор арқылы жарық өрісін модуляциялаудан кейінгі сигнал:
Шығу оптикалық өрісі wrf жиілік интервалы бар оптикалық жиілік дисперсиясы болып табылады, ал оптикалық жиілік дисперсия тісінің қарқындылығы DFB оптикалық қуатына қатысты екенін көруге болады. MZM модуляторы арқылы өтетін жарық қарқындылығын имитациялау арқылы жәнеPM фазалық модулятор, содан кейін FFT, оптикалық жиілік дисперсия спектрі алынады. Төмендегі суретте оптикалық жиіліктің тегістігі мен модулятордың тұрақты ток ығысуы және осы модельдеуге негізделген модуляция тереңдігі арасындағы тікелей байланыс көрсетілген.
Төмендегі суретте 0,6π тұрақты MZM қисаюы және 0,4π модуляция тереңдігі бар симуляцияланған спектрлік диаграмма көрсетілген, бұл оның тегістігі <5дБ екенін көрсетеді.
Төменде MZM модуляторының пакеттік диаграммасы берілген, LN қалыңдығы 500 нм, ою тереңдігі 260 нм және толқын өткізгіш ені 1,5 мм. Алтын электродтың қалыңдығы 1,2 мм. SIO2 үстіңгі қаптамасының қалыңдығы 2um.
Төменде 13 оптикалық сирек тістері және тегістігі <2,4дБ болатын сыналған OFC спектрі берілген. Модуляция жиілігі 5 ГГц, ал MZM және PM-де РЖ қуат жүктемесі сәйкесінше 11,24 дБм және 24,96 дБм. Оптикалық жиілік дисперсиясының қозу тістерінің санын PM-RF қуатын одан әрі арттыру арқылы, ал оптикалық жиілікті дисперсия интервалын модуляция жиілігін арттыру арқылы арттыруға болады. сурет
Жоғарыда аталғандар LNOI схемасына негізделген, ал келесілер IIIV схемасына негізделген. Құрылым диаграммасы келесідей: Чип DBR лазерін, MZM модуляторын, PM фазалық модуляторын, SOA және SSC біріктіреді. Бір чип жоғары өнімділік оптикалық жиілікті жұқартуға қол жеткізе алады.
DBR лазерінің SMSR көрсеткіші 35 дБ, желі ені 38 МГц, реттеу диапазоны 9 нм.
MZM модуляторы ұзындығы 1 мм және өткізу қабілеттілігі тек 7 ГГц@3dB болатын бүйірлік жолақты генерациялау үшін қолданылады. Негізінен кедергінің сәйкес келмеуімен шектелген, оптикалық жоғалту 20дБ@-8B ауытқуына дейін
SOA ұзындығы 500 мкм, ол модуляцияның оптикалық айырмашылығының жоғалуын өтеу үшін пайдаланылады, ал спектрлік өткізу қабілеті 62нм@3dB@90mA. Шығудағы біріктірілген SSC микросхеманың қосылу тиімділігін жақсартады (байланыс тиімділігі 5дБ). Соңғы шығыс қуаты шамамен -7дБм.
Оптикалық жиілік дисперсиясын жасау үшін қолданылатын РЖ модуляция жиілігі 2,6 ГГц, қуат 24,7 дБм және фазалық модулятордың Vpi мәні 5 В. Төмендегі суретте 17 фотофобты тіс @10dB және SNSR 30дБ жоғары болатын фотофобты спектр.
Схема 5G микротолқынды таратуға арналған және келесі сурет 26G сигналдарын жиіліктен 10 есе арттыра алатын жарық детекторы анықтайтын спектр құрамдас бөлігі болып табылады. Бұл жерде айтылмаған.
Қорытындылай келе, осы әдіспен жасалған оптикалық жиілік тұрақты жиілік интервалына, төмен фазалық шуылға, жоғары қуатқа және оңай интеграцияға ие, бірақ сонымен бірге бірнеше мәселелер бар. РМ-ге жүктелген РЖ сигналы үлкен қуатты, салыстырмалы түрде үлкен қуат тұтынуды қажет етеді және жиілік аралығы FR8 жүйесінде үлкенірек толқын ұзындығы аралығын (әдетте >10нм) қажет ететін 50 ГГц-ке дейінгі модуляция жылдамдығымен шектеледі. Шектеулі пайдалану, қуат тегістігі әлі де жеткіліксіз.
Хабарлама уақыты: 19 наурыз 2024 ж