Skema penipisan frekuensi optik berdasarkan modulator MZM

Skema penipisan frekuensi optik berdasarkanModulator MZM

Dispersi frekuensi optik dapat digunakan sebagai lidarsumber cahayauntuk memancarkan dan memindai secara bersamaan ke berbagai arah, dan juga dapat digunakan sebagai sumber cahaya multi-panjang gelombang 800G FR4, menghilangkan struktur MUX. Biasanya, sumber cahaya multi-panjang gelombang berdaya rendah atau tidak dikemas dengan baik, dan ada banyak masalah. Skema yang diperkenalkan hari ini memiliki banyak keuntungan dan dapat dirujuk sebagai referensi. Diagram strukturnya ditunjukkan sebagai berikut: Daya tinggiLaser DFB-nyasumber cahaya adalah cahaya CW dalam domain waktu dan panjang gelombang tunggal dalam frekuensi. Setelah melewatialat modulasidengan frekuensi modulasi fRF tertentu, sideband akan dihasilkan, dan interval sideband adalah frekuensi termodulasi fRF. Modulator menggunakan modulator LNOI dengan panjang 8,2mm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar b. Setelah bagian panjang daya tinggimodulator fase, frekuensi modulasi juga fRF, dan fasenya perlu membuat puncak atau palung sinyal RF dan pulsa cahaya relatif satu sama lain, menghasilkan bunyi berderit yang besar, menghasilkan lebih banyak gigi optik. Bias DC dan kedalaman modulasi modulator dapat memengaruhi kerataan dispersi frekuensi optik.

Secara matematis, sinyal setelah medan cahaya dimodulasi oleh modulator adalah:
Dapat dilihat bahwa medan optik keluaran merupakan dispersi frekuensi optik dengan interval frekuensi wrf, dan intensitas gigi dispersi frekuensi optik berhubungan dengan daya optik DFB. Dengan mensimulasikan intensitas cahaya yang melewati modulator MZM danModulator fase PM, dan kemudian FFT, spektrum dispersi frekuensi optik diperoleh. Gambar berikut menunjukkan hubungan langsung antara kerataan frekuensi optik dan bias DC modulator serta kedalaman modulasi berdasarkan simulasi ini.

Gambar berikut menunjukkan diagram spektral simulasi dengan bias MZM DC sebesar 0,6π dan kedalaman modulasi sebesar 0,4π, yang menunjukkan bahwa kerataannya <5dB.

Berikut ini adalah diagram paket modulator MZM, LN setebal 500nm, kedalaman etsa 260nm, dan lebar pandu gelombang 1,5um. Ketebalan elektroda emas 1,2um. Ketebalan lapisan atas SIO2 2um.

Berikut ini adalah spektrum OFC yang diuji, dengan 13 gigi yang jarang secara optik dan kerataan <2,4 dB. Frekuensi modulasi adalah 5 GHz, dan beban daya RF dalam MZM dan PM masing-masing adalah 11,24 dBm dan 24,96 dBm. Jumlah gigi eksitasi dispersi frekuensi optik dapat ditingkatkan dengan lebih meningkatkan daya PM-RF, dan interval dispersi frekuensi optik dapat ditingkatkan dengan meningkatkan frekuensi modulasi. gambar
Di atas didasarkan pada skema LNOI, dan berikut ini didasarkan pada skema IIIV. Diagram strukturnya adalah sebagai berikut: Chip tersebut mengintegrasikan laser DBR, modulator MZM, modulator fase PM, SOA, dan SSC. Satu chip dapat mencapai penipisan frekuensi optik berkinerja tinggi.

SMSR laser DBR adalah 35dB, lebar garis adalah 38MHz, dan rentang penyetelan adalah 9nm.

Modulator MZM digunakan untuk menghasilkan sideband dengan panjang 1 mm dan bandwidth hanya 7GHz@3dB. Terutama dibatasi oleh ketidaksesuaian impedansi, kehilangan optik hingga bias 20dB@-8B

Panjang SOA adalah 500µm, yang digunakan untuk mengkompensasi kehilangan perbedaan optik modulasi, dan lebar pita spektral adalah 62nm@3dB@90mA. SSC terintegrasi pada output meningkatkan efisiensi kopling chip (efisiensi kopling adalah 5dB). Daya keluaran akhir sekitar −7dBm.

Untuk menghasilkan dispersi frekuensi optik, frekuensi modulasi RF yang digunakan adalah 2,6 GHz, daya 24,7 dBm, dan Vpi modulator fase adalah 5 V. Gambar di bawah ini adalah spektrum fotofobik yang dihasilkan dengan 17 gigi fotofobik @10 dB dan SNSR lebih tinggi dari 30 dB.

Skema ini ditujukan untuk transmisi gelombang mikro 5G, dan gambar berikut adalah komponen spektrum yang dideteksi oleh detektor cahaya, yang dapat menghasilkan sinyal 26G dengan frekuensi 10 kali lipat. Hal ini tidak disebutkan di sini.

Singkatnya, frekuensi optik yang dihasilkan oleh metode ini memiliki interval frekuensi yang stabil, derau fase rendah, daya tinggi, dan integrasi yang mudah, tetapi ada juga beberapa masalah. Sinyal RF yang dimuat pada PM memerlukan daya yang besar, konsumsi daya yang relatif besar, dan interval frekuensi dibatasi oleh laju modulasi, hingga 50GHz, yang memerlukan interval panjang gelombang yang lebih besar (umumnya >10nm) dalam sistem FR8. Penggunaan terbatas, kerataan daya masih belum cukup.