एमजेडएम मॉड्यूलेटर पर आधारित ऑप्टिकल आवृत्ति थिनिंग की एक योजना

ऑप्टिकल आवृत्ति पतलेपन की एक योजना पर आधारितएमजेडएम मॉड्यूलेटर

ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव का उपयोग liDAR के रूप में किया जा सकता हैप्रकाश स्रोतएक साथ विभिन्न दिशाओं में उत्सर्जन और स्कैन करने के लिए, और इसे 800G FR4 के बहु-तरंगदैर्ध्य प्रकाश स्रोत के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे MUX संरचना समाप्त हो जाती है। आमतौर पर, बहु-तरंगदैर्ध्य प्रकाश स्रोत या तो कम शक्ति वाले होते हैं या अच्छी तरह से पैक नहीं किए जाते हैं, और इसमें कई समस्याएँ होती हैं। आज प्रस्तुत योजना के कई फायदे हैं और इसे संदर्भ के लिए देखा जा सकता है। इसका संरचना आरेख इस प्रकार दिखाया गया है: उच्च-शक्तिडीएफबी लेजरप्रकाश स्रोत समय क्षेत्र में CW प्रकाश और आवृत्ति में एकल तरंगदैर्ध्य है। एक से गुजरने के बादन्यूनाधिकएक निश्चित मॉडुलन आवृत्ति fRF पर, साइडबैंड उत्पन्न होगा, और साइडबैंड अंतराल मॉडुलित आवृत्ति fRF है। मॉडुलेटर 8.2 मिमी लंबाई वाले LNOI मॉडुलेटर का उपयोग करता है, जैसा कि चित्र b में दिखाया गया है। उच्च-शक्ति के एक लंबे खंड के बादचरण मॉड्यूलेटर, मॉडुलन आवृत्ति भी fRF होती है, और इसके चरण को RF सिग्नल और प्रकाश स्पंद के बीच एक दूसरे के सापेक्ष शिखर या गर्त बनाने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ा चहचहाना उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक प्रकाशीय दाँत बनते हैं। मॉडुलक का DC बायस और मॉडुलन गहराई प्रकाशीय आवृत्ति फैलाव की समतलता को प्रभावित कर सकती है।

गणितीय रूप से, प्रकाश क्षेत्र को मॉडुलेटर द्वारा मॉडुलेट करने के बाद सिग्नल है:
यह देखा जा सकता है कि आउटपुट ऑप्टिकल क्षेत्र wrf के आवृत्ति अंतराल वाला एक ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव है, और ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव दांत की तीव्रता DFB ऑप्टिकल शक्ति से संबंधित है। MZM मॉड्यूलेटर से गुजरने वाली प्रकाश तीव्रता का अनुकरण करके औरपीएम चरण मॉड्यूलेटर, और फिर FFT, ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव स्पेक्ट्रम प्राप्त होता है। निम्नलिखित चित्र इस सिमुलेशन के आधार पर ऑप्टिकल आवृत्ति समतलता और मॉड्यूलेटर DC बायस और मॉड्यूलेशन गहराई के बीच सीधा संबंध दर्शाता है।

निम्नलिखित चित्र 0.6π के MZM पूर्वाग्रह डीसी और 0.4π की मॉड्यूलेशन गहराई के साथ सिम्युलेटेड स्पेक्ट्रल आरेख दिखाता है, जो दर्शाता है कि इसकी समतलता <5dB है।

निम्नलिखित MZM मॉड्यूलेटर का पैकेज आरेख है। LN की मोटाई 500nm है, नक्काशी की गहराई 260nm है, और वेवगाइड की चौड़ाई 1.5um है। स्वर्ण इलेक्ट्रोड की मोटाई 1.2um है। ऊपरी आवरण SIO2 की मोटाई 2um है।

निम्नलिखित परीक्षणित OFC का स्पेक्ट्रम है, जिसमें 13 प्रकाशिक रूप से विरल दांत और समतलता <2.4dB है। मॉडुलन आवृत्ति 5GHz है, और MZM तथा PM में RF शक्ति लोडिंग क्रमशः 11.24 dBm और 24.96dBm है। PM-RF शक्ति को और बढ़ाकर प्रकाशिक आवृत्ति फैलाव उत्तेजन के दांतों की संख्या बढ़ाई जा सकती है, और मॉडुलन आवृत्ति बढ़ाकर प्रकाशिक आवृत्ति फैलाव अंतराल को बढ़ाया जा सकता है। चित्र
उपरोक्त LNOI योजना पर आधारित है, और निम्नलिखित IIIV योजना पर आधारित है। संरचना आरेख इस प्रकार है: चिप में DBR लेज़र, MZM मॉड्यूलेटर, PM फेज़ मॉड्यूलेटर, SOA और SSC एकीकृत हैं। एक ही चिप उच्च-प्रदर्शन ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी थिनिंग प्राप्त कर सकती है।

डीबीआर लेजर का एसएमएसआर 35 डीबी है, लाइन की चौड़ाई 38 मेगाहर्ट्ज है, और ट्यूनिंग रेंज 9 एनएम है।

MZM मॉड्यूलेटर का उपयोग 1 मिमी लंबाई और केवल 7GHz@3dB बैंडविड्थ वाला साइडबैंड उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। मुख्यतः प्रतिबाधा बेमेल, 20dB@-8B बायस तक की ऑप्टिकल हानि द्वारा सीमित।

SOA की लंबाई 500µm है, जिसका उपयोग मॉड्यूलेशन ऑप्टिकल अंतर हानि की भरपाई के लिए किया जाता है, और स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ 62nm@3dB@90mA है। आउटपुट पर एकीकृत SSC चिप की युग्मन दक्षता में सुधार करता है (युग्मन दक्षता 5dB है)। अंतिम आउटपुट शक्ति लगभग −7dBm है।

ऑप्टिकल आवृत्ति विक्षेपण उत्पन्न करने के लिए, प्रयुक्त RF मॉडुलन आवृत्ति 2.6GHz है, शक्ति 24.7dBm है, और फेज़ मॉड्युलेटर का Vpi 5V है। नीचे दिया गया चित्र परिणामी फोटोफोबिक स्पेक्ट्रम है जिसमें 17 फोटोफोबिक दांत @10dB और 30dB से अधिक SNSR हैं।

यह योजना 5G माइक्रोवेव ट्रांसमिशन के लिए है, और नीचे दिया गया चित्र प्रकाश संसूचक द्वारा संसूचित स्पेक्ट्रम घटक है, जो 10 गुना आवृत्ति पर 26G सिग्नल उत्पन्न कर सकता है। यहाँ इसका उल्लेख नहीं किया गया है।

संक्षेप में, इस विधि द्वारा उत्पन्न ऑप्टिकल आवृत्ति में स्थिर आवृत्ति अंतराल, कम कला शोर, उच्च शक्ति और आसान एकीकरण होता है, लेकिन साथ ही कई समस्याएँ भी हैं। पीएम पर लोड किए गए आरएफ सिग्नल के लिए बड़ी शक्ति और अपेक्षाकृत अधिक बिजली की खपत की आवश्यकता होती है, और आवृत्ति अंतराल मॉड्यूलेशन दर द्वारा सीमित होता है, जो 50GHz तक होता है, जिसके लिए FR8 प्रणाली में एक बड़े तरंगदैर्ध्य अंतराल (आमतौर पर >10nm) की आवश्यकता होती है। सीमित उपयोग के साथ, पावर समतलता अभी भी पर्याप्त नहीं है।