Et skema med tynding af optisk frekvens baseret på MZM -modulator

Et skema med tynding af optisk frekvens baseret påMZM -modulator

Den optiske frekvensdispersion kan bruges som LIDARlyskildeFor samtidig at udsende og scanne i forskellige retninger, og det kan også bruges som en multi-bølgelængde lyskilde på 800G FR4, hvilket eliminerer MUX-strukturen. Normalt er lyskilden med flere bølgelængder enten lav effekt eller ikke pakket godt, og der er mange problemer. Ordningen, der introduceres i dag, har mange fordele og kan henvises til til reference. Dens strukturdiagram er vist som følger: højeffektenDFB -laserLyskilde er CW -lys i tidsdomæne og enkelt bølgelængde i frekvens. Efter at have passeret gennem enModulatorMed en bestemt moduleringsfrekvens FRF genereres sidebånd, og sidebåndintervallet er den modulerede frekvens FRF. Modulatoren bruger en LNOI -modulator med en længde på 8,2 mm, som vist i figur B. Efter et langt afsnit af højeffektFasemodulator, er moduleringsfrekvensen også FRF, og dens fase er nødt til at fremstille toppen eller truget af RF -signalet og lyspulsen i forhold til hinanden, hvilket resulterer i en stor kvit, hvilket resulterer i mere optiske tænder. DC -bias og moduleringsdybde af modulatoren kan påvirke fladheden i den optiske frekvensdispersion.

Matematisk er signalet efter det lette felt moduleret af modulatoren:
Det kan ses, at det optiske outputfelt er en optisk frekvensdispersion med et frekvensinterval af WRF, og intensiteten af ​​den optiske frekvensdispersionstand er relateret til den DFB -optiske effekt. Ved at simulere lysintensiteten, der passerer gennem MZM -modulator ogPM -fasemodulator, og derefter FFT, opnås det optiske frekvensdispersionsspektrum. Følgende figur viser det direkte forhold mellem optisk frekvensfladhed og modulator DC -bias og moduleringsdybde baseret på denne simulering.

Den følgende figur viser det simulerede spektrale diagram med MZM -bias DC på 0,6π og moduleringsdybde på 0,4π, hvilket viser, at dens fladhed er <5dB.

Følgende er pakkediagrammet for MZM -modulatoren, LN er 500Nm tyk, ætsedybden er 260 nm, og bølgelederbredden er 1,5um. Tykkelsen af ​​guldelektroden er 1,2um. Tykkelsen af ​​den øverste beklædning SiO2 er 2um.

Følgende er spektret af den testede OFC, med 13 optisk sparsomme tænder og fladhed <2,4dB. Moduleringsfrekvensen er 5GHz, og RF -strømbelastningen i MZM og PM er henholdsvis 11,24 dBm og 24,96dBm. Antallet af tænder med optisk frekvens spredning excitation kan øges ved yderligere at øge PM-RF-effekten, og det optiske frekvensdispersionsinterval kan øges ved at øge moduleringsfrekvensen. billede
Ovenstående er baseret på LNOI -ordning, og følgende er baseret på IIIV -ordning. Strukturdiagrammet er som følger: ChIP integrerer DBR -laser, MZM -modulator, PM -fasemodulator, SOA og SSC. En enkelt chip kan opnå høj ydeevne optisk frekvensfortynding.

SMSR af DBR -laseren er 35dB, linjebredden er 38 MHz, og tuningsområdet er 9nm.

MZM -modulatoren bruges til at generere sidebånd med en længde på 1 mm og en båndbredde på kun 7GHz@3DB. Hovedsagelig begrænset af impedansmisbrug, optisk tab op til 20dB@-8b bias

SOA -længden er 500 um, som bruges til at kompensere modulering af optisk forskel for modulering, og den spektrale båndbredde er 62nm@3DB@90MA. Den integrerede SSC ved output forbedrer koblingseffektiviteten af ​​ChIP (koblingseffektiviteten er 5dB). Den endelige udgangseffekt er ca. -7dbm.

For at producere optisk frekvensdispersion er den anvendte RF -moduleringsfrekvens 2,6 GHz, effekten er 24,7 dBm, og VPI for fasemodulatoren er 5V. Figuren nedenfor er det resulterende fotofobe spektrum med 17 fotofobe tænder @10DB og SNSR højere end 30dB.

Ordningen er beregnet til 5G mikrobølgeovn transmission, og det følgende tal er spektrumkomponenten detekteret af lysdetektoren, som kan generere 26G -signaler med 10 gange frekvensen. Det er ikke angivet her.

Sammenfattende har den optiske frekvens genereret ved denne metode et stabilt frekvensinterval, lavfasestøj, høj effekt og let integration, men der er også flere problemer. RF -signalet, der er indlæst på PM, kræver stor effekt, relativt stort strømforbrug, og frekvensintervallet er begrænset af modulationshastigheden, op til 50 GHz, hvilket kræver et større bølgelængdeinterval (generelt> 10NM) i FR8 -systemet. Begrænset brug, magtfladhed er stadig ikke nok.