Un esquema de adelgazamiento de frecuencia óptica basado en el modulador MZM.

Un esquema de adelgazamiento de frecuencia óptica basado enmodulador MZM

La dispersión de frecuencia óptica se puede utilizar como LiDAR.fuente de luzpara emitir y escanear simultáneamente en diferentes direcciones, y también se puede utilizar como fuente de luz de múltiples longitudes de onda de 800G FR4, eliminando la estructura MUX.Por lo general, la fuente de luz de múltiples longitudes de onda es de baja potencia o no está bien empaquetada, lo que genera muchos problemas.El plan introducido hoy tiene muchas ventajas y puede consultarse como referencia.Su diagrama de estructura se muestra a continuación: La alta potenciaLáser DFBLa fuente de luz es luz CW en el dominio del tiempo y una única longitud de onda en frecuencia.Después de pasar por unmoduladorcon una determinada frecuencia de modulación fRF, se generará una banda lateral y el intervalo de banda lateral es la frecuencia modulada fRF.El modulador utiliza un modulador LNOI con una longitud de 8,2 mm, como se muestra en la Figura b.Después de un largo tramo de alta potenciamodulador de fase, la frecuencia de modulación también es fRF, y su fase debe hacer que la señal de RF y el pulso de luz coincidan entre sí, lo que resulta en un gran chirrido, lo que resulta 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 modulador modula el campo de luz es:
Se puede ver 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 del DFB.Al simular la intensidad de la luz que pasa a través del modulador MZM yModulador de fase PM, y luego FFT, se obtiene el espectro de dispersión de frecuencia óptica.La siguiente figura muestra la relación directa entre la planitud de la frecuencia óptica y la polarización de CC del modulador y la profundidad de modulación según esta simulación.

La siguiente figura muestra el diagrama espectral simulado con polarización MZM DC de 0,6π y profundidad de modulación de 0,4π, lo que muestra que su planitud es <5dB.

El siguiente es el diagrama del paquete del modulador MZM, LN tiene un grosor de 500 nm, la profundidad de grabado es de 260 nm y el ancho de la guía de ondas es de 1,5 um.El espesor del electrodo de oro es de 1,2 um.El espesor del revestimiento superior SIO2 es de 2um.

El siguiente es el espectro del OFC probado, con 13 dientes ópticamente escasos y 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 de dispersión de frecuencia óptica se puede aumentar aumentando aún más la potencia PM-RF, y el intervalo de dispersión de frecuencia óptica se puede aumentar aumentando la frecuencia de modulación.imagen
Lo anterior se basa en el esquema LNOI y lo siguiente se basa 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 banda lateral con una longitud de 1 mm y un ancho de banda de sólo 7 GHz a 3 dB.Principalmente limitado por desajuste de impedancia, pérdida óptica de hasta 20 dB@-8B de polarización.

La longitud de SOA es de 500 µm, que se utiliza para compensar la pérdida de 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 (la eficiencia de acoplamiento es de 5 dB).La potencia de salida final es de aproximadamente −7 dBm.

Para producir dispersión de frecuencia óptica, la frecuencia de modulación de RF utilizada es 2,6 GHz, la potencia es 24,7 dBm y el Vpi del modulador de fase es 5 V.La siguiente figura es el espectro fotofóbico resultante con 17 dientes fotofóbicos a 10 dB y SNSR superior a 30 dB.

El esquema está diseñado para la transmisión de microondas 5G y la siguiente figura es el componente del espectro detectado por el detector de luz, que puede generar señales 26G con una frecuencia 10 veces mayor.No se indica aquí.

En resumen, la frecuencia óptica generada por este método tiene un intervalo de frecuencia estable, bajo ruido de fase, alta potencia y fácil integración, pero también presenta varios problemas.La señal de RF cargada en el PM requiere gran potencia, un consumo de energía relativamente grande y el intervalo de frecuencia está limitado por la velocidad de modulación, hasta 50 GHz, lo que requiere un intervalo de longitud de onda mayor (generalmente >10 nm) en el sistema FR8.Uso limitado, la planitud de potencia aún no es suficiente.