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 arah yang berbeda, dan juga dapat digunakan sebagai sumber cahaya multi-panjang gelombang 800G FR4, menghilangkan struktur MUX. Biasanya, sumber cahaya multi-panjang gelombang memiliki daya yang rendah atau tidak dikemas dengan baik, dan terdapat banyak masalah. Skema yang diperkenalkan saat ini memiliki banyak keunggulan dan dapat dijadikan acuan. Diagram strukturnya ditunjukkan sebagai berikut: Daya tinggilaser DFBsumber cahaya adalah cahaya CW dalam domain waktu dan frekuensi panjang gelombang tunggal. Setelah melewati aalat modulasidengan frekuensi modulasi fRF tertentu, sideband akan dihasilkan, dan interval sideband adalah frekuensi termodulasi fRF. Modulatornya menggunakan modulator LNOI dengan panjang 8,2mm seperti terlihat pada Gambar b. Setelah sekian lama berkekuatan tinggimodulator fase, frekuensi modulasi juga fRF, dan fasenya perlu membuat puncak atau lembah sinyal RF dan pulsa cahaya relatif satu sama lain, menghasilkan kicauan besar, menghasilkan lebih banyak gigi optik. Bias DC dan kedalaman modulasi modulator dapat mempengaruhi kerataan dispersi frekuensi optik.

Secara matematis, sinyal setelah medan cahaya dimodulasi oleh modulator adalah:
Terlihat 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, diperoleh spektrum dispersi frekuensi optik. 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 0,6π dan kedalaman modulasi 0,4π, yang menunjukkan kerataan <5dB.

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

Berikut ini adalah spektrum OFC yang diuji, dengan 13 gigi yang jarang secara optik dan kerataan <2,4dB. Frekuensi modulasinya adalah 5GHz, dan pembebanan daya RF di MZM dan PM masing-masing adalah 11,24 dBm dan 24,96dBm. 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 berdasarkan skema LNOI, dan berikut ini berdasarkan skema IIV. Diagram strukturnya adalah sebagai berikut: Chip ini mengintegrasikan laser DBR, modulator MZM, modulator fase PM, SOA dan SSC. Sebuah chip tunggal dapat mencapai penipisan frekuensi optik kinerja tinggi.

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

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

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

Untuk menghasilkan dispersi frekuensi optik, frekuensi modulasi RF yang digunakan adalah 2.6GHz, daya 24.7dBm, dan Vpi modulator fasa adalah 5V. Gambar di bawah adalah spektrum fotofobik yang dihasilkan dengan 17 gigi fotofobik @10dB dan SNSR lebih tinggi dari 30dB.

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

Singkatnya, frekuensi optik yang dihasilkan dengan metode ini memiliki interval frekuensi yang stabil, noise fase rendah, daya tinggi dan integrasi mudah, namun terdapat 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) pada sistem FR8. Pemakaian terbatas, kerataan tenaga masih belum cukup.