एमजेडएम मॉड्यूलेटर पर आधारित ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी थिनिंग की एक योजना

ऑप्टिकल आवृत्ति थिनिंग की एक योजना आधारित हैएमजेडएम 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। आम तौर पर, बहु-तरंगदैर्ध्य प्रकाश स्रोत या तो कम शक्ति वाला होता है या अच्छी तरह से पैक नहीं किया जाता है, और इसमें कई समस्याएं होती हैं। आज पेश की गई योजना के कई फायदे हैं और इसे संदर्भ के लिए संदर्भित किया जा सकता है। इसका संरचना आरेख इस प्रकार दिखाया गया है: उच्च शक्तिडीएफबी लेजरप्रकाश स्रोत समय डोमेन में CW प्रकाश और आवृत्ति में एकल तरंगदैर्ध्य है।न्यूनाधिकएक निश्चित मॉड्यूलेशन आवृत्ति fRF के साथ, साइडबैंड उत्पन्न होगा, और साइडबैंड अंतराल मॉड्यूलेटेड आवृत्ति fRF है। मॉड्यूलेटर 8.2 मिमी की लंबाई के साथ एक LNOI मॉड्यूलेटर का उपयोग करता है, जैसा कि चित्र बी में दिखाया गया है। उच्च शक्ति के एक लंबे खंड के बादचरण मॉडुलेटर, मॉड्यूलेशन आवृत्ति भी fRF है, और इसके चरण को RF सिग्नल और प्रकाश पल्स के शिखर या गर्त को एक दूसरे के सापेक्ष बनाने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ी चिरप होती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक ऑप्टिकल दांत होते हैं। मॉड्यूलेटर का डीसी पूर्वाग्रह और मॉड्यूलेशन गहराई ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव की समतलता को प्रभावित कर सकती है।

गणितीय रूप से, प्रकाश क्षेत्र को मॉडुलेटर द्वारा मॉडुलेट करने के बाद संकेत है:
यह देखा जा सकता है कि आउटपुट ऑप्टिकल क्षेत्र wrf के आवृत्ति अंतराल के साथ 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 मॉडुलेटर, और फिर FFT, ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव स्पेक्ट्रम प्राप्त किया जाता है। निम्नलिखित आंकड़ा इस सिमुलेशन के आधार पर ऑप्टिकल आवृत्ति समतलता और मॉड्यूलेटर डीसी पूर्वाग्रह और मॉड्यूलेशन गहराई के बीच सीधा संबंध दिखाता है।

निम्नलिखित चित्र 0.6π के MZM बायस DC 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 500nm मोटा है, नक़्क़ाशी गहराई 260nm है, और वेवगाइड चौड़ाई 1.5um है। सोने के इलेक्ट्रोड की मोटाई 1.2um है। ऊपरी क्लैडिंग SIO2 की मोटाई 2um है।

निम्नलिखित परीक्षण किए गए OFC का स्पेक्ट्रम है, जिसमें 13 ऑप्टिकली विरल दांत और समतलता <2.4dB है। मॉड्यूलेशन आवृत्ति 5GHz है, और MZM और PM में RF पावर लोडिंग क्रमशः 11.24 dBm और 24.96dBm है। ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव उत्तेजना के दांतों की संख्या को PM-RF पावर को और बढ़ाकर बढ़ाया जा सकता है, और ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव अंतराल को मॉड्यूलेशन आवृत्ति को बढ़ाकर बढ़ाया जा सकता है। चित्र
उपरोक्त LNOI योजना पर आधारित है, और निम्नलिखित IIIV योजना पर आधारित है। संरचना आरेख इस प्रकार है: चिप DBR लेजर, MZM मॉड्यूलेटर, PM चरण मॉड्यूलेटर, SOA और SSC को एकीकृत करता है। एक एकल चिप उच्च प्रदर्शन ऑप्टिकल आवृत्ति पतलापन प्राप्त कर सकता है।

डीबीआर लेजर का एसएमएसआर 35dB है, लाइन की चौड़ाई 38MHz है, और ट्यूनिंग रेंज 9nm है।

MZM मॉड्यूलेटर का उपयोग 1mm की लंबाई और केवल 7GHz@3dB की बैंडविड्थ के साथ साइडबैंड उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। मुख्य रूप से प्रतिबाधा बेमेल, 20dB@-8B बायस तक 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 पावर लगभग −7dBm है।

ऑप्टिकल आवृत्ति फैलाव उत्पन्न करने के लिए, उपयोग की जाने वाली RF मॉड्यूलेशन आवृत्ति 2.6GHz है, शक्ति 24.7dBm है, और चरण मॉड्यूलेटर का Vpi 5V है। नीचे दिया गया चित्र 17 फोटोफोबिक दांतों @10dB और 30dB से अधिक SNSR के साथ परिणामी फोटोफोबिक स्पेक्ट्रम है।

यह योजना 5G माइक्रोवेव ट्रांसमिशन के लिए है, और निम्न चित्र प्रकाश डिटेक्टर द्वारा पता लगाया गया स्पेक्ट्रम घटक है, जो 10 गुना आवृत्ति द्वारा 26G सिग्नल उत्पन्न कर सकता है। यह यहाँ नहीं बताया गया है।

संक्षेप में, इस विधि द्वारा उत्पन्न ऑप्टिकल आवृत्ति में स्थिर आवृत्ति अंतराल, कम चरण शोर, उच्च शक्ति और आसान एकीकरण है, लेकिन कई समस्याएं भी हैं। पीएम पर लोड किए गए आरएफ सिग्नल को बड़ी शक्ति, अपेक्षाकृत बड़ी बिजली की खपत की आवश्यकता होती है, और आवृत्ति अंतराल मॉड्यूलेशन दर द्वारा सीमित होता है, 50GHz तक, जिसके लिए FR8 सिस्टम में एक बड़े तरंग दैर्ध्य अंतराल (आमतौर पर> 10nm) की आवश्यकता होती है। सीमित उपयोग, बिजली की समतलता अभी भी पर्याप्त नहीं है।