Un schéma d'amincissement de fréquence optique basé sur le modulateur MZM

Un schéma d'amincissement de fréquence optique basé surModulateur MZM

La dispersion de fréquence optique peut être utilisée comme lidarsource légèrePour émettre et scanner simultanément dans différentes directions, et il peut également être utilisé comme source lumineuse multi-ondes de 800 g FR4, éliminant la structure MUX. Habituellement, la source d'éclairage à longueur d'onde multiples est à faible puissance ou pas bien emballée, et il y a de nombreux problèmes. Le schéma introduit aujourd'hui présente de nombreux avantages et peut être mentionné pour référence. Son diagramme de structure est indiqué comme suit: la puissance élevéeLaser DFBLa source de lumière est la lumière CW dans le domaine temporel et la longueur d'onde unique en fréquence. Après avoir traversé unmodulateurAvec une certaine fréquence de modulation FRF, la bande latérale sera générée et l'intervalle de bande latérale est la fréquence modulée FRF. Le modulateur utilise un modulateur LNOI avec une longueur de 8,2 mm, comme le montre la figure b. Après une longue section de haute puissancemodulateur de phase, la fréquence de modulation est également FRF, et sa phase doit faire la crête ou le creux du signal RF et de l'impulsion lumineuse les uns par rapport aux autres, résultant en un grand gazouillis, entraînant des dents plus optiques. Le biais CC et la profondeur de modulation du modulateur peuvent affecter la planéité de la dispersion de fréquence optique.

Mathématiquement, le signal après le champ d'éclairage est modulé par le modulateur est:
On peut voir que le champ optique de sortie est une dispersion de fréquence optique avec un intervalle de fréquence de WRF, et l'intensité de la dent de dispersion de fréquence optique est liée à la puissance optique DFB. En simulant l'intensité lumineuse passant par le modulateur MZM etModulateur de phase PM, puis FFT, le spectre de dispersion de fréquence optique est obtenu. La figure suivante montre la relation directe entre la planéité de la fréquence optique et le biais CC du modulateur et la profondeur de modulation en fonction de cette simulation.

La figure suivante montre le diagramme spectral simulé avec le biais MZM DC de 0,6π et la profondeur de modulation de 0,4π, ce qui montre que sa planéité est <5 dB.

Ce qui suit est le diagramme de package du modulateur MZM, le LN a une épaisseur de 500 nm, la profondeur de gravure est de 260 nm et la largeur du guide d'onde est 1,5um. L'épaisseur de l'électrode en or est de 1,2. L'épaisseur du revêtement supérieur SiO2 est 2UM.

Ce qui suit est le spectre de l'OFC testé, avec 13 dents et de la planéité optiquement clairsemées <2,4 dB. La fréquence de modulation est de 5 GHz et la charge de puissance RF dans MZM et PM est respectivement de 11,24 dBm et 24,96 dBm. Le nombre de dents de l'excitation de la dispersion de fréquence optique peut être augmenté en augmentant davantage la puissance PM-RF, et l'intervalle de dispersion de fréquence optique peut être augmenté en augmentant la fréquence de modulation. image
Ce qui précède est basé sur le schéma LNOI, et ce qui suit est basé sur le schéma IIIV. Le diagramme de structure est le suivant: la puce intègre le laser DBR, le modulateur MZM, le modulateur de phase PM, SOA et SSC. Une puce unique peut obtenir un amincissement de fréquence optique haute performance.

Le SMSR du laser DBR est de 35 dB, la largeur de ligne est de 38 MHz et la plage de réglage est de 9 nm.

Le modulateur MZM est utilisé pour générer une bande latérale avec une longueur de 1 mm et une bande passante de seulement 7 GHz à 3 dB. Principalement limité par l'inadéquation d'impédance, perte optique jusqu'à 20 dB @ -8B Biais

La longueur SOA est de 500 µm, qui est utilisée pour compenser la perte de différence optique de modulation, et la bande passante spectrale est de 62 nm à 3 dB à 90mA. Le SSC intégré à la sortie améliore l'efficacité de couplage de la puce (l'efficacité de couplage est de 5 dB). La puissance de sortie finale est d'environ -7 dBm.

Afin de produire une dispersion de fréquence optique, la fréquence de modulation RF utilisée est de 2,6 GHz, la puissance est de 24,7 dbm et le VPI du modulateur de phase est de 5 V. La figure ci-dessous est le spectre photophobe résultant avec 17 dents photophobes à 10 dB et SNSR supérieures à 30 dB.

Le schéma est destiné à la transmission de micro-ondes 5G, et la figure suivante est le composant de spectre détecté par le détecteur de lumière, qui peut générer des signaux 26 g par 10 fois la fréquence. Il n'est pas indiqué ici.

En résumé, la fréquence optique générée par cette méthode a un intervalle de fréquence stable, un bruit de phase basse, une puissance élevée et une intégration facile, mais il y a également plusieurs problèmes. Le signal RF chargé sur le PM nécessite une puissance importante, une consommation d'énergie relativement importante, et l'intervalle de fréquence est limité par le taux de modulation, jusqu'à 50 GHz, ce qui nécessite un intervalle de longueur d'onde plus élevé (généralement> 10 nm) dans le système FR8. Utilisation limitée, la planéité de puissance ne suffit toujours pas.