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, sehingga menghilangkan struktur MUX. Biasanya, sumber cahaya multi-panjang gelombang berdaya rendah atau tidak dikemas dengan baik, dan terdapat banyak masalah. Skema yang diperkenalkan hari ini memiliki banyak keunggulan dan dapat dijadikan referensi. Diagram strukturnya ditunjukkan sebagai berikut: Sumber cahaya berdaya tinggiLaser DFBSumber cahaya adalah cahaya CW dalam domain waktu dan panjang gelombang tunggal dalam frekuensi. Setelah melewatialat modulasiDengan frekuensi modulasi fRF tertentu, pita samping akan dihasilkan, dan interval pita samping adalah frekuensi termodulasi fRF. Modulator menggunakan modulator LNOI dengan panjang 8,2 mm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar b. Setelah bagian panjang daya tinggimodulator faseFrekuensi modulasinya juga fRF, dan fasenya perlu membentuk puncak atau palung sinyal RF dan pulsa cahaya relatif satu sama lain, sehingga menghasilkan bunyi kicauan yang besar, sehingga 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 berkaitan dengan daya optik DFB. Dengan mensimulasikan intensitas cahaya yang melewati modulator MZM danModulator fase PM, lalu 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 diagram paket modulator MZM. LN memiliki ketebalan 500 nm, kedalaman etsa 260 nm, dan lebar pandu gelombang 1,5 µm. Ketebalan elektroda emas 1,2 µm. Ketebalan lapisan atas SIO2 2 µm.

Berikut spektrum OFC yang diuji, dengan 13 gigi optik renggang dan kerataan <2,4 dB. Frekuensi modulasinya adalah 5 GHz, dan pembebanan daya RF pada MZM dan PM masing-masing adalah 11,24 dBm dan 24,96 dBm. Jumlah gigi eksitasi dispersi frekuensi optik dapat ditingkatkan dengan meningkatkan daya PM-RF lebih lanjut, dan interval dispersi frekuensi optik dapat ditingkatkan dengan meningkatkan frekuensi modulasi. Gambar
Skema di atas didasarkan pada skema LNOI, dan skema berikut didasarkan pada skema IIIV. Diagram strukturnya adalah sebagai berikut: Chip ini 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 38MHz, dan rentang penyetelan 9nm.

Modulator MZM digunakan untuk menghasilkan pita samping dengan panjang 1 mm dan bandwidth hanya 7GHz @ 3 dB. Modulator ini terutama dibatasi oleh ketidaksesuaian impedansi, dengan rugi optik hingga 20 dB @ bias -8 B.

Panjang SOA adalah 500µm, yang digunakan untuk mengkompensasi rugi selisih optik modulasi, dan lebar pita spektralnya adalah 62nm@3dB@90mA. SSC terintegrasi pada keluaran 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 menunjukkan komponen spektrum yang dideteksi oleh detektor cahaya, yang dapat menghasilkan sinyal 26G dengan frekuensi 10 kali lipat. Hal ini tidak dijelaskan 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 juga terdapat beberapa masalah. Sinyal RF yang dimuat pada PM membutuhkan daya yang besar, konsumsi daya yang relatif besar, dan interval frekuensi dibatasi oleh laju modulasi, hingga 50 GHz, yang membutuhkan interval panjang gelombang yang lebih besar (umumnya >10 nm) dalam sistem FR8. Penggunaannya terbatas, kerataan daya masih belum memadai.