Um esquema de afinamento de frequência óptica com base no modulador MZM

Um esquema de afinamento de frequência óptica com base emModulador MZM

A dispersão de frequência óptica pode ser usada como um lidarfonte de luzPara emitir e escanear simultaneamente em direções diferentes, e também pode ser usado como uma fonte de luz de comprimento de onda de 800g FR4, eliminando a estrutura MUX. Geralmente, a fonte de luz com vários comprimentos de onda é de baixa potência ou não é bem embalada e há muitos problemas. O esquema introduzido hoje tem muitas vantagens e pode ser referido para referência. Seu diagrama de estrutura é mostrado o seguinte: a alta potênciaDFB LaserA fonte de luz é a luz CW no domínio do tempo e o comprimento de onda único em frequência. Depois de passar por ummoduladorCom uma certa frequência de modulação FRF, a banda lateral será gerada e o intervalo da banda lateral é a frequência modulada FRF. O modulador usa um modulador LNOI com um comprimento de 8,2 mm, como mostrado na Figura B. Após uma longa seção de alta potênciamodulador de fase, a frequência de modulação também é FRF e sua fase precisa fazer a crista ou a calha do sinal de RF e o pulso da luz em relação um ao outro, resultando em uma grande queda, resultando em dentes mais ópticos. O viés DC e a profundidade da modulação do modulador podem afetar a nivelamento da dispersão de frequência óptica.

Matematicamente, o sinal após o campo de luz é modulado pelo modulador é:
Pode -se observar que o campo óptico de saída é uma dispersão de frequência óptica com um intervalo de frequência de WRF, e a intensidade do dente de dispersão de frequência óptica está relacionada à potência óptica do DFB. Simulando a intensidade da luz que passa pelo modulador MZM eModulador de fase pme, em seguida, FFT, o espectro de dispersão de frequência óptica é obtido. A figura a seguir mostra a relação direta entre a nitidez da frequência óptica e o viés do modulador DC e a profundidade da modulação com base nessa simulação.

A figura a seguir mostra o diagrama espectral simulado com polarização MZM DC de 0,6π e profundidade de modulação de 0,4π, o que mostra que seu nivelamento é <5dB.

A seguir, o diagrama de embalagem do modulador MZM, LN tem 500 nm de espessura, a profundidade da gravação é de 260 nm e a largura do guia de ondas é de 1,5um. A espessura do eletrodo de ouro é de 1,2UM. A espessura do revestimento superior SiO2 é 2um.

A seguir, o espectro do OFC testado, com 13 dentes opticamente esparsos e planicidade <2,4dB. A frequência de modulação é de 5GHz e a carga de energia de RF em MZM e PM é de 11,24 dBm e 24,96dbm, respectivamente. O número de dentes da excitação de dispersão de frequência óptica pode ser aumentado aumentando ainda mais a potência de PM-RF e o intervalo de dispersão de frequência óptica pode ser aumentado aumentando a frequência de modulação. foto
O acima é baseado no esquema LNOI e o seguinte é baseado no esquema IIIV. O diagrama da estrutura é o seguinte: O chip integra o laser DBR, modulador MZM, modulador de fase PM, SOA e SSC. Um único chip pode obter um desbaste de frequência óptica de alto desempenho.

O SMSR do laser DBR é de 35dB, a largura da linha é de 38MHz e a faixa de ajuste é de 9nm.

O modulador MZM é usado para gerar banda lateral com um comprimento de 1 mm e uma largura de banda de apenas 7GHz a 3DB. Principalmente limitado por incompatibilidade de impedância, perda óptica de até 20db@-8b viés

O comprimento SOA é de 500 µm, usado para compensar a perda de diferença óptica de modulação, e a largura de banda espectral é de 62nm@3DB@90MA. O SSC integrado na saída melhora a eficiência do acoplamento do chip (a eficiência do acoplamento é 5DB). A potência final de saída é de cerca de -7dbm.

Para produzir dispersão de frequência óptica, a frequência de modulação de RF utilizada é de 2,6 GHz, a potência é de 24,7dbm e o VPI do modulador de fase é 5V. A figura abaixo é o espectro fotofóbico resultante com 17 dentes fotofóbicos a 10dB e SNSR superior a 30dB.

O esquema é destinado à transmissão de microondas 5G e a figura a seguir é o componente do espectro detectado pelo detector de luz, que pode gerar sinais de 26g em 10 vezes a frequência. Não é declarado aqui.

Em resumo, a frequência óptica gerada por esse método tem intervalo de frequência estável, ruído de baixa fase, alta potência e fácil integração, mas também existem vários problemas. O sinal de RF carregado no PM requer energia grande, consumo de energia relativamente grande, e o intervalo de frequência é limitado pela taxa de modulação, até 50 GHz, o que requer um intervalo de comprimento de onda maior (geralmente> 10nm) no sistema FR8. Uso limitado, o achatamento do poder ainda não é suficiente.