Un schema di assottigliamentu di frequenza ottica basatu annantu àModulatore MZM
A dispersione di frequenza ottica pò esse aduprata cum'è un liDARfonte di luceper emette è scansà simultaneamente in diverse direzzione, è pò ancu esse adupratu cum'è una fonte di luce multi-lunghezza d'onda di 800G FR4, eliminendu a struttura MUX. Di solitu, a fonte di luce multi-lunghezza d'onda hè o di bassa putenza o micca ben imballata, è ci sò parechji prublemi. U schema introduttu oghje hà parechji vantaghji è pò esse riferitu per riferimentu. U so diagrama di struttura hè mostratu cusì: L'alta putenzaLaser DFBa fonte di luce hè una luce CW in u duminiu di u tempu è una sola lunghezza d'onda in frequenza. Dopu avè passatu per unmodulatoreCù una certa frequenza di modulazione fRF, a banda laterale serà generata, è l'intervallu di banda laterale hè a frequenza modulata fRF. U modulatore usa un modulatore LNOI cù una lunghezza di 8,2 mm, cum'è mostratu in a Figura b. Dopu una longa sezione di alta putenzamodulatore di fase, a frequenza di modulazione hè ancu fRF, è a so fase hà bisognu di fà a cresta o a valle di u signale RF è di l'impulsu di luce in relazione à l'altri, risultendu in un grande chirp, chì risulta in più denti ottici. A polarizazione DC è a prufundità di modulazione di u modulatore ponu influenzà a planarità di a dispersione di frequenza ottica.
Matematicamente, u signale dopu chì u campu luminosu hè modulatu da u modulatore hè:
Si pò vede chì u campu otticu di uscita hè una dispersione di frequenza ottica cù un intervallu di frequenza di wrf, è l'intensità di u dente di dispersione di frequenza ottica hè ligata à a putenza ottica DFB. Simulendu l'intensità di a luce chì passa per u modulatore MZM èModulatore di fase PM, è dopu FFT, si ottiene u spettru di dispersione di frequenza ottica. A figura seguente mostra a relazione diretta trà a planarità di frequenza ottica è a polarizazione DC di u modulatore è a prufundità di modulazione basata annantu à sta simulazione.
A figura seguente mostra u diagramma spettrale simulatu cù una polarizazione MZM DC di 0,6π è una prufundità di modulazione di 0,4π, chì mostra chì a so planarità hè <5dB.
Quì sottu hè u diagrama di pacchettu di u modulatore MZM, LN hà un spessore di 500 nm, a prufundità di incisione hè di 260 nm, è a larghezza di a guida d'onda hè di 1,5 um. U spessore di l'elettrodu d'oru hè di 1,2 um. U spessore di u rivestimentu superiore SIO2 hè di 2 um.
Quì sottu hè u spettru di l'OFC testatu, cù 13 denti otticamente sparsi è planarità <2.4dB. A frequenza di modulazione hè 5GHz, è u caricu di putenza RF in MZM è PM hè 11.24 dBm è 24.96dBm rispettivamente. U numeru di denti di eccitazione di dispersione di frequenza ottica pò esse aumentatu aumentendu ulteriormente a putenza PM-RF, è l'intervallu di dispersione di frequenza ottica pò esse aumentatu aumentendu a frequenza di modulazione. imagine
Quì sopra hè basatu annantu à u schema LNOI, è quì sottu hè basatu annantu à u schema IIIV. U diagrama di struttura hè u seguente: U chip integra laser DBR, modulatore MZM, modulatore di fase PM, SOA è SSC. Un solu chip pò ottene un assottigliamentu di frequenza ottica d'altu rendimentu.
U SMSR di u laser DBR hè 35dB, a larghezza di a linea hè 38MHz, è a gamma di sintonizazione hè 9nm.
U modulatore MZM hè adupratu per generà una banda laterale cù una lunghezza di 1 mm è una larghezza di banda di solu 7 GHz à 3 dB. Principalmente limitatu da una disadattamento d'impedenza, una perdita ottica finu à 20 dB à -8 B di polarizazione.
A lunghezza SOA hè di 500 µm, chì hè aduprata per cumpensà a perdita di differenza ottica di modulazione, è a larghezza di banda spettrale hè di 62 nm à 3 dB à 90 mA. L'SSC integratu à l'uscita migliora l'efficienza di accoppiamentu di u chip (l'efficienza di accoppiamentu hè di 5 dB). A putenza finale di uscita hè di circa -7 dBm.
Per pruduce una dispersione di frequenza ottica, a frequenza di modulazione RF aduprata hè 2,6 GHz, a putenza hè 24,7 dBm, è u Vpi di u modulatore di fase hè 5 V. A figura sottu hè u spettru fotofobicu risultante cù 17 denti fotofobici @ 10 dB è SNSR superiore à 30 dB.
U schema hè destinatu à a trasmissione à microonde 5G, è a figura seguente hè u cumpunente di u spettru rilevatu da u rilevatore di luce, chì pò generà signali 26G da 10 volte a frequenza. Ùn hè micca dichjaratu quì.
In riassuntu, a frequenza ottica generata da questu metudu hà un intervallu di frequenza stabile, un rumore di fase bassu, una putenza elevata è una integrazione faciule, ma ci sò ancu parechji prublemi. U signale RF caricatu nantu à u PM richiede una grande putenza, un cunsumu energeticu relativamente grande, è l'intervallu di frequenza hè limitatu da a velocità di modulazione, finu à 50 GHz, chì richiede un intervallu di lunghezza d'onda più grande (generalmente > 10 nm) in u sistema FR8. Usu limitatu, a planarità di putenza ùn hè ancu abbastanza.
Data di publicazione: 19 di marzu di u 2024