अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी पातलो गर्ने योजनामा आधारितMZM मोड्युलेटर
अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फैलावटलाई liDAR को रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।प्रकाश स्रोतएकै साथ विभिन्न दिशाहरूमा उत्सर्जन र स्क्यान गर्न, र यसलाई 800G FR4 को बहु-तरंगदैर्ध्य प्रकाश स्रोतको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले MUX संरचनालाई हटाउँछ। सामान्यतया, बहु-तरंगदैर्ध्य प्रकाश स्रोत या त कम शक्तिको हुन्छ वा राम्रोसँग प्याकेज गरिएको हुँदैन, र त्यहाँ धेरै समस्याहरू छन्। आज प्रस्तुत गरिएको योजनाका धेरै फाइदाहरू छन् र सन्दर्भको लागि सन्दर्भ गर्न सकिन्छ। यसको संरचना रेखाचित्र निम्नानुसार देखाइएको छ: उच्च-शक्तिDFB लेजरप्रकाश स्रोत समय क्षेत्रमा CW प्रकाश र आवृत्तिमा एकल तरंगदैर्ध्य हो। एकबाट गुज्रिसकेपछिमोड्युलेटरनिश्चित मोडुलेशन फ्रिक्वेन्सी fRF सँग, साइडब्यान्ड उत्पन्न हुनेछ, र साइडब्यान्ड अन्तराल मोड्युलेटेड फ्रिक्वेन्सी fRF हो। मोड्युलेटरले चित्र b मा देखाइए अनुसार ८.२ मिमी लम्बाइ भएको LNOI मोड्युलेटर प्रयोग गर्दछ। उच्च-शक्तिको लामो खण्ड पछिचरण मोड्युलेटर, मोड्युलेटर फ्रिक्वेन्सी पनि fRF हो, र यसको चरणले RF सिग्नलको क्रेस्ट वा ट्रफ र प्रकाश पल्सलाई एकअर्काको सापेक्ष बनाउन आवश्यक छ, जसले गर्दा ठूलो चिरबिर हुन्छ, जसले गर्दा धेरै अप्टिकल दाँतहरू हुन्छन्। मोड्युलेटरको DC बायस र मोड्युलेसन गहिराइले अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फैलावटको समतलतालाई असर गर्न सक्छ।
गणितीय रूपमा, मोड्युलेटरद्वारा प्रकाश क्षेत्र मोड्युलेट गरेपछिको संकेत यो हो:
यो देख्न सकिन्छ कि आउटपुट अप्टिकल क्षेत्र wrf को फ्रिक्वेन्सी अन्तराल भएको अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फैलावट हो, र अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फैलावट दाँतको तीव्रता DFB अप्टिकल पावरसँग सम्बन्धित छ। MZM मोड्युलेटरबाट गुज्रिरहेको प्रकाश तीव्रताको अनुकरण गरेर रPM फेज मोड्युलेटर, र त्यसपछि FFT, अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फैलावट स्पेक्ट्रम प्राप्त हुन्छ। निम्न चित्रले यस सिमुलेशनमा आधारित अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी समतलता र मोड्युलेटर DC बायस र मोड्युलेसन गहिराइ बीचको प्रत्यक्ष सम्बन्ध देखाउँछ।
निम्न चित्रले ०.६π को MZM बायस DC र ०.४π को मोड्युलेसन गहिराई भएको सिमुलेटेड स्पेक्ट्रल रेखाचित्र देखाउँछ, जसले यसको समतलता <५dB छ भनेर देखाउँछ।
MZM मोड्युलेटरको प्याकेज रेखाचित्र निम्न छ, LN ५००nm बाक्लो छ, इचिङ गहिराइ २६०nm छ, र वेभगाइड चौडाइ १.५um छ। सुनको इलेक्ट्रोडको मोटाई १.२um छ। माथिल्लो क्ल्याडिङ SIO2 को मोटाई २um छ।
परीक्षण गरिएको OFC को स्पेक्ट्रम निम्नानुसार छ, जसमा १३ अप्टिकली स्पार्स दाँत र समतलता <2.4dB छ। मोड्युलेसन फ्रिक्वेन्सी ५GHz छ, र MZM र PM मा RF पावर लोडिङ क्रमशः ११.२४ dBm र २४.९६dBm छ। PM-RF पावरलाई अझ बढाएर अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फैलावट उत्तेजनाको दाँतको संख्या बढाउन सकिन्छ, र मोड्युलेसन फ्रिक्वेन्सी बढाएर अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फैलावट अन्तराल बढाउन सकिन्छ। चित्र
माथिको LNOI योजनामा आधारित छ, र निम्न IIV योजनामा आधारित छ। संरचना रेखाचित्र यस प्रकार छ: चिपले DBR लेजर, MZM मोड्युलेटर, PM फेज मोड्युलेटर, SOA र SSC लाई एकीकृत गर्दछ। एकल चिपले उच्च प्रदर्शन अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी पातलोपन प्राप्त गर्न सक्छ।
DBR लेजरको SMSR ३५dB छ, लाइन चौडाइ ३८MHz छ, र ट्युनिङ दायरा ९nm छ।
MZM मोड्युलेटर १ मिमी लम्बाइ र केवल ७GHz@३dB को ब्यान्डविथ भएको साइडब्यान्ड उत्पन्न गर्न प्रयोग गरिन्छ। मुख्यतया प्रतिबाधा बेमेल, २०dB@-८B बायस सम्म अप्टिकल हानि द्वारा सीमित।
SOA लम्बाइ ५००µm छ, जुन मोड्युलेसन अप्टिकल भिन्नता हानिको क्षतिपूर्ति गर्न प्रयोग गरिन्छ, र स्पेक्ट्रल ब्यान्डविथ ६२nm@३dB@९०mA छ। आउटपुटमा एकीकृत SSC ले चिपको कपलिंग दक्षतामा सुधार गर्छ (कप्लिंग दक्षता ५dB छ)। अन्तिम आउटपुट पावर लगभग −७dBm छ।
अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी फैलावट उत्पादन गर्न, प्रयोग गरिएको RF मोड्युलेसन फ्रिक्वेन्सी २.६GHz, पावर २४.७dBm, र फेज मोड्युलेटरको Vpi ५V छ। तलको चित्रमा १०dB मा १७ फोटोफोबिक दाँत र ३०dB भन्दा बढी SNSR भएको फोटोफोबिक स्पेक्ट्रम देखाइएको छ।
यो योजना ५G माइक्रोवेभ ट्रान्समिसनको लागि हो, र निम्न चित्र प्रकाश डिटेक्टरद्वारा पत्ता लगाइएको स्पेक्ट्रम कम्पोनेन्ट हो, जसले फ्रिक्वेन्सीको १० गुणा बढी २६G सिग्नलहरू उत्पन्न गर्न सक्छ। यो यहाँ उल्लेख गरिएको छैन।
संक्षेपमा, यस विधिद्वारा उत्पन्न हुने अप्टिकल फ्रिक्वेन्सीमा स्थिर फ्रिक्वेन्सी अन्तराल, कम चरण आवाज, उच्च शक्ति र सजिलो एकीकरण हुन्छ, तर त्यहाँ धेरै समस्याहरू पनि छन्। PM मा लोड गरिएको RF सिग्नललाई ठूलो पावर, अपेक्षाकृत ठूलो पावर खपत चाहिन्छ, र फ्रिक्वेन्सी अन्तराल मोड्युलेसन दर द्वारा सीमित हुन्छ, 50GHz सम्म, जसको लागि FR8 प्रणालीमा ठूलो तरंगदैर्ध्य अन्तराल (सामान्यतया >10nm) आवश्यक पर्दछ। सीमित प्रयोग, पावर समतलता अझै पनि पर्याप्त छैन।
पोस्ट समय: मार्च-१९-२०२४