Оптик давтамжийн сийрэгжилтийн схем дээр үндэслэсэнMZM модулятор
Оптик давтамжийн тархалтыг liDAR болгон ашиглаж болногэрлийн эх үүсвэрянз бүрийн чиглэлд нэгэн зэрэг цацруулж, сканнердах боломжтой бөгөөд үүнийг 800G FR4-ийн олон долгионы урттай гэрлийн эх үүсвэр болгон ашиглаж, MUX бүтцийг арилгаж болно. Ихэвчлэн олон долгионы урттай гэрлийн эх үүсвэр нь бага чадалтай эсвэл сайн савлагдаагүй байдаг бөгөөд олон асуудалтай байдаг. Өнөөдөр танилцуулсан схем нь олон давуу талтай бөгөөд лавлагаа болгон ашиглаж болно. Үүний бүтцийн диаграммыг дараах байдлаар харуулав: Өндөр чадалDFB лазерГэрлийн эх үүсвэр нь цаг хугацааны хүрээнд CW гэрэл бөгөөд давтамжаараа ганц долгионы долгион юм.модуляторТодорхой модуляцийн давтамж fRF-тэй үед хажуугийн зурвас үүсгэгдэх бөгөөд хажуугийн зурвасын интервал нь модуляцийн давтамж fRF байна. Модулятор нь Зураг b-д үзүүлсэн шиг 8.2 мм урттай LNOI модуляторыг ашигладаг. Өндөр чадлын урт хэсгийг салгасны дараафазын модулятор, модуляцийн давтамж нь мөн fRF бөгөөд түүний фаз нь RF дохио болон гэрлийн импульсийн орой эсвэл ховилыг бие биетэйгээ харьцангуйгаар хийх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр их хэмжээний жиргээ гарч, улмаар оптик шүд илүү их гарч ирдэг. Модуляторын тогтмол гүйдлийн хазайлт болон модуляцийн гүн нь оптик давтамжийн тархалтын тэгш байдалд нөлөөлж болно.
Математикийн хувьд гэрлийн талбарыг модулятороор модуляцласны дараах дохио нь:
Гаралтын оптик талбар нь wrf давтамжийн интервалтай оптик давтамжийн тархалт бөгөөд оптик давтамжийн тархалтын шүдний эрчим нь DFB оптик хүчтэй холбоотой болохыг харж болно. MZM модулятороор дамжин өнгөрөх гэрлийн эрчимийг дуурайлганPM фазын модулятор, дараа нь FFT, оптик давтамжийн тархалтын спектрийг олж авна. Дараах зурагт энэхүү симуляцид үндэслэн оптик давтамжийн хавтгай байдал ба модуляторын тогтмол гүйдлийн хэвийлт ба модуляцийн гүний хоорондын шууд хамаарлыг харуулав.
Дараах зурагт MZM хэвийсэн DC нь 0.6π ба модуляцийн гүн нь 0.4π бүхий симуляцийн спектрийн диаграммыг харуулав, энэ нь түүний хавтгай байдал <5dB болохыг харуулж байна.
Дараах нь MZM модуляторын багцын диаграмм бөгөөд LN нь 500 нм зузаантай, сийлбэрийн гүн нь 260 нм, долгион хөтлүүрийн өргөн нь 1.5 мкм байна. Алтан электродын зузаан нь 1.2 мкм. Дээд бүрхүүлийн SIO2-ийн зузаан нь 2 мкм байна.
Дараах нь 13 оптик сийрэг шүдтэй, хавтгай чанар <2.4dB бүхий туршигдсан OFC-ийн спектр юм. Модуляцийн давтамж нь 5GHz, MZM болон PM дахь RF чадлын ачаалал нь тус тус 11.24 dBm ба 24.96dBm байна. PM-RF чадлыг цаашид нэмэгдүүлэх замаар оптик давтамжийн тархалтын өдөөлтийн шүдний тоог нэмэгдүүлэх, модуляцийн давтамжийг нэмэгдүүлэх замаар оптик давтамжийн тархалтын интервалыг нэмэгдүүлэх боломжтой. зураг.
Дээрх нь LNOI схем дээр, дараагийнх нь IIIV схем дээр суурилсан болно. Бүтцийн диаграмм нь дараах байдалтай байна: Чип нь DBR лазер, MZM модулятор, PM фазын модулятор, SOA болон SSC-г нэгтгэдэг. Ганц чип нь өндөр гүйцэтгэлтэй оптик давтамжийн сийрэгжилтийг бий болгож чадна.
DBR лазерын SMSR нь 35dB, шугамын өргөн нь 38MHz, тохируулгын хүрээ нь 9nm юм.
MZM модуляторыг 1мм урттай, ердөө 7GHz@3dB зурвасын өргөнтэй хажуугийн зурвас үүсгэхэд ашигладаг. Энэ нь голчлон импедансын зөрүү, 20dB@-8B хүртэлх оптик алдагдал зэргээр хязгаарлагддаг.
SOA-ийн урт нь 500µm бөгөөд үүнийг модуляцийн оптик зөрүүний алдагдлыг нөхөхөд ашигладаг бөгөөд спектрийн зурвасын өргөн нь 62nm@3dB@90mA байна. Гаралт дээрх нэгдсэн SSC нь чипийн холболтын үр ашгийг сайжруулдаг (холбох үр ашиг нь 5dB). Эцсийн гаралтын чадал нь ойролцоогоор −7dBm байна.
Оптик давтамжийн тархалтыг бий болгохын тулд ашигласан RF модуляцийн давтамж нь 2.6GHz, чадал нь 24.7dBm, фазын модуляторын Vpi нь 5V байна. Доорх зурагт 10dB-д 17 фотофобик шүдтэй, 30dB-ээс дээш SNSR бүхий фотофобик спектрийг харуулав.
Энэ схем нь 5G богино долгионы дамжуулалтад зориулагдсан бөгөөд дараах зураг нь гэрлийн мэдрэгчээр илрүүлсэн спектрийн бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд давтамжаас 10 дахин их 26G дохио үүсгэж чаддаг. Энд дурдаагүй болно.
Товчхондоо, энэ аргаар үүсгэсэн оптик давтамж нь тогтвортой давтамжийн интервалтай, бага фазын шуугиантай, өндөр чадалтай, хялбар нэгтгэх чадвартай боловч хэд хэдэн асуудал бас бий. PM дээр ачаалагдсан RF дохио нь их хэмжээний чадал, харьцангуй их хэмжээний эрчим хүчний хэрэглээ шаарддаг бөгөөд давтамжийн интервал нь модуляцийн хурдаар хязгаарлагддаг бөгөөд 50GHz хүртэл байдаг бөгөөд энэ нь FR8 системд илүү том долгионы уртын интервал (ерөнхийдөө >10nm) шаарддаг. Хязгаарлагдмал хэрэглээтэй ч эрчим хүчний тэгш байдал хангалтгүй хэвээр байна.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 3-р сарын 19