Un esquema de adelgazamiento de frecuencia óptica basado enModulador MZM
La dispersión de frecuencia óptica se puede utilizar como un lidarfuente de luzPara emitir y escanear simultáneamente en diferentes direcciones, también puede utilizarse como fuente de luz multilongitud de onda de 800G FR4, eliminando la estructura MUX. Normalmente, la fuente de luz multilongitud de onda es de baja potencia o está mal empaquetada, lo que conlleva numerosos problemas. El esquema presentado hoy ofrece numerosas ventajas y puede consultarse como referencia. Su diagrama de estructura se muestra a continuación: La fuente de luz de alta potencia...Láser DFBLa fuente de luz es luz CW en el dominio del tiempo y una sola longitud de onda en frecuencia. Después de pasar a través de unmoduladorCon una determinada frecuencia de modulación fRF, se generará una banda lateral, cuyo intervalo es la frecuencia modulada fRF. El modulador utiliza un modulador LNOI de 8,2 mm de longitud, como se muestra en la Figura b. Tras una larga sección de alta potencia...modulador de faseLa frecuencia de modulación también es fRF, y su fase debe hacer que la cresta o el valle de la señal de RF y el pulso de luz se relacionen entre sí, lo que resulta en un chirp alto y, por lo tanto, en más dientes ópticos. La polarización de CC y la profundidad de modulación del modulador pueden afectar la planitud de la dispersión de frecuencia óptica.
Matemáticamente, la señal después de que el campo de luz es modulado por el modulador es:
Se puede observar que el campo óptico de salida es una dispersión de frecuencia óptica con un intervalo de frecuencia de wrf, y la intensidad del diente de dispersión de frecuencia óptica está relacionada con la potencia óptica DFB. Al simular la intensidad de la luz que pasa a través del modulador MZM yModulador de fase PMLuego, mediante FFT, se obtiene el espectro de dispersión de frecuencia óptica. La siguiente figura muestra la relación directa entre la planitud de la frecuencia óptica, la polarización de CC del modulador y la profundidad de modulación, basándose en esta simulación.
La siguiente figura muestra el diagrama espectral simulado con polarización MZM DC de 0,6π y profundidad de modulación de 0,4π, que muestra que su planitud es <5dB.
El siguiente es el diagrama de encapsulado del modulador MZM. El LN tiene un espesor de 500 nm, una profundidad de grabado de 260 nm y un ancho de guía de onda de 1,5 µm. El espesor del electrodo de oro es de 1,2 µm. El espesor del revestimiento superior de SIO₂ es de 2 µm.
A continuación se muestra el espectro del OFC probado, con 13 dientes ópticamente dispersos y una planitud <2,4 dB. La frecuencia de modulación es de 5 GHz, y la carga de potencia de RF en MZM y PM es de 11,24 dBm y 24,96 dBm, respectivamente. El número de dientes de excitación por dispersión de frecuencia óptica puede incrementarse incrementando la potencia PM-RF, y el intervalo de dispersión de frecuencia óptica puede incrementarse incrementando la frecuencia de modulación.
Lo anterior se basa en el esquema LNOI, y lo siguiente, en el esquema IIIV. El diagrama de estructura es el siguiente: El chip integra láser DBR, modulador MZM, modulador de fase PM, SOA y SSC. Un solo chip puede lograr un adelgazamiento de frecuencia óptica de alto rendimiento.
El SMSR del láser DBR es de 35 dB, el ancho de línea es de 38 MHz y el rango de sintonización es de 9 nm.
El modulador MZM se utiliza para generar una banda lateral de 1 mm de longitud y un ancho de banda de tan solo 7 GHz a 3 dB. Está limitado principalmente por la discordancia de impedancia y una pérdida óptica de hasta 20 dB con una polarización de -8 dB.
La longitud del SOA es de 500 µm, lo cual se utiliza para compensar la pérdida por diferencia óptica de modulación, y el ancho de banda espectral es de 62 nm a 3 dB a 90 mA. El SSC integrado en la salida mejora la eficiencia de acoplamiento del chip (5 dB). La potencia de salida final es de aproximadamente -7 dBm.
Para generar dispersión de frecuencia óptica, se utiliza una frecuencia de modulación de RF de 2,6 GHz, una potencia de 24,7 dBm y un Vpi del modulador de fase de 5 V. La figura a continuación muestra el espectro fotofóbico resultante con 17 dientes fotofóbicos a 10 dB y una SNSR superior a 30 dB.
El esquema está diseñado para la transmisión de microondas 5G, y la siguiente figura muestra el componente espectral detectado por el detector de luz, que puede generar señales de 26G a una frecuencia diez veces mayor. No se especifica aquí.
En resumen, la frecuencia óptica generada por este método presenta un intervalo de frecuencia estable, bajo ruido de fase, alta potencia y fácil integración. Sin embargo, también presenta varios problemas. La señal de RF cargada en el PM requiere una gran potencia y un consumo relativamente alto, y el intervalo de frecuencia está limitado por la tasa de modulación, hasta 50 GHz, lo que requiere un intervalo de longitud de onda mayor (generalmente >10 nm) en el sistema FR8. Debido a su uso limitado, la planitud de potencia aún no es suficiente.
Hora de publicación: 19 de marzo de 2024