סכמה של דילול תדר אופטי המבוסס על מודולטור MZM

סכמה של דילול תדר אופטי מבוסס עלמודולטור MZM

פיזור התדרים האופטי יכול לשמש כ- LIDARמקור אורכדי לפלוט ולסרוק בו זמנית בכיוונים שונים, והוא יכול לשמש גם כמקור אור רב-גל של 800 גרם FR4, ולבטל את מבנה ה- MUX. בדרך כלל, מקור האור באורך הגל הוא כוח נמוך או לא ארוז היטב, וישנן בעיות רבות. לתכנית שהוצגה היום יתרונות רבים וניתן להפנות אליהם לעיון. תרשים המבנה שלו מוצג כדלקמן: העוצמה הגבוההלייזר DFBמקור האור הוא CW אור בתחום הזמן ובאורך הגל היחיד בתדר. לאחר שעבר דרך אאִפְנָןעם תדר אפנון מסוים FRF, ייווצר פס צד, ומרווח הצד הצדדי הוא התדר המודולד FRF. המודולטור משתמש במודולטור LNOI באורך של 8.2 מ"מ, כפי שמוצג באיור ב. אחרי קטע ארוך של כוח גבוהמודולטור שלב, תדר האפנון הוא גם FRF, והשלב שלו צריך להפוך את הסמל או השוקת של אות ה- RF ואת הדופק האור זה לזה, וכתוצאה מכך ציוץ גדול, וכתוצאה מכך שיניים אופטיות יותר. הטיה של DC ועומק המודולציה של המודולטור יכולים להשפיע על השטוח של פיזור התדרים האופטי.

מבחינה מתמטית, האות לאחר שדה האור מווסת על ידי המודולטור הוא:
ניתן לראות כי השדה האופטי הפלט הוא פיזור תדרים אופטי עם מרווח תדרים של WRF, ועוצמת שן פיזור התדרים האופטיים קשורה לכוח האופטי DFB. על ידי הדמיה של עוצמת האור העוברת דרך מודולטור MZM ו-מודולטור שלב PMואז FFT, מתקבל ספקטרום פיזור התדרים האופטיים. האיור הבא מציג את הקשר הישיר בין שטוח תדר אופטי לבין הטיית DC של מודולטור ועומק אפנון על בסיס סימולציה זו.

האיור הבא מציג את התרשים הספקטרלי המדומה עם MZM הטיה DC של 0.6π ועומק אפנון של 0.4π, מה שמראה שהשטיחות שלו היא <5dB.

להלן תרשים החבילה של מודולטור MZM, LN בעובי 500 ננומטר, עומק התחריט הוא 260 ננומטר, ורוחב מדריך הגל הוא 1.5um. עובי האלקטרודה הזהב הוא 1.2um. עובי החיפוי העליון SiO2 הוא 2um.

להלן הספקטרום של ה- OFC שנבדק, עם 13 שיניים דלילות באופן אופטי ושטחות <2.4dB. תדר האפנון הוא 5GHz, ועומס ההספק RF ב- MZM ו- PM הוא 11.24 dBM ו- 24.96dBM בהתאמה. ניתן להגדיל את מספר השיניים של עירור פיזור תדרים אופטיים על ידי הגדלת נוספת של כוח ה- PM-RF, וניתן להגדיל את מרווח הפיזור התדרים האופטי על ידי הגדלת תדירות האפנון. תְמוּנָה
האמור לעיל מבוסס על תוכנית LNOI, והדברים הבאים מבוססים על תכנית IIIV. תרשים המבנה הוא כדלקמן: השבב משלב לייזר DBR, מודולטור MZM, מודולטור שלב PM, SOA ו- SSC. שבב יחיד יכול להשיג דילול תדרים אופטי בעל ביצועים גבוהים.

ה- SMSR של לייזר ה- DBR הוא 35dB, רוחב הקו הוא 38 מגה הרץ, וטווח הכוונון הוא 9nm.

מודולטור MZM משמש לייצור פס צד עם אורך של 1 מ"מ ורוחב פס של רק 7GHz@3DB. מוגבלת בעיקר על ידי אי התאמה של עכבה, אובדן אופטי עד 20dB@-8b הטיה

אורך ה- SOA הוא 500 מיקרומטר המשמש לפיצוי אובדן ההבדל האופטי של אפנון, ורוחב הפס הספקטרלי הוא 62nm@3db@90mA. ה- SSC המשולב בפלט משפר את יעילות הצימוד של השבב (יעילות הצימוד היא 5dB). כוח הפלט הסופי עוסק בערך 7dbm.

על מנת לייצר פיזור תדרים אופטי, תדר אפנון ה- RF המשמש הוא 2.6GHz, ההספק הוא 24.7dbm, וה- VPI של מודולטור הפאזה הוא 5V. האיור שלהלן הוא הספקטרום הפוטופובי המתקבל עם 17 שיניים פוטופוביות @10dB ו- SNSR גבוה מ- 30dB.

התוכנית מיועדת להעברת מיקרוגל 5G, והאיור הבא הוא רכיב הספקטרום שהתגלה על ידי גלאי האור, שיכול לייצר אותות 26 גרם פי 10 מהתדר. זה לא נאמר כאן.

לסיכום, לתדר האופטי שנוצר בשיטה זו יש מרווח תדרים יציב, רעש שלב נמוך, כוח גבוה ואינטגרציה קלה, אך ישנן גם כמה בעיות. אות ה- RF הנטען על ראש הממשלה דורש כוח גדול, צריכת חשמל גדולה יחסית, ומרווח התדרים מוגבל על ידי קצב האפנון, עד 50 ג'יגה הרץ, הדורש מרווח אורך גל גדול יותר (בדרך כלל> 10nm) במערכת FR8. שימוש מוגבל, שטוח הכוח עדיין לא מספיק.