Maiztasun optikoa mehetzeko eskema bat oinarritzat hartutaMZM modulatzailea
Maiztasun optikoko dispertsioa liDAR gisa erabil daiteke.argi-iturrialdi berean norabide desberdinetan igortzeko eta eskaneatzeko, eta 800G FR4-ren uhin-luzera anitzeko argi-iturri gisa ere erabil daiteke, MUX egitura ezabatuz. Normalean, uhin-luzera anitzeko argi-iturria potentzia txikikoa edo ondo paketatuta ez dagoena da, eta arazo asko daude. Gaur aurkeztutako eskemak abantaila asko ditu eta erreferentzia gisa erabil daiteke. Bere egitura-diagrama honela erakusten da: Potentzia handikoaDFB laserraargi-iturria denbora-domeinuan CW argia da eta maiztasunean uhin-luzera bakarrekoa. zeharkatu ondorenmodulatzaileModulazio-maiztasun jakin batekin fRF, albo-banda sortuko da, eta albo-bandaren tartea fRF maiztasun modulatua da. Modulatzaileak 8,2 mm-ko luzera duen LNOI modulatzaile bat erabiltzen du, b irudian erakusten den bezala. Potentzia handiko zati luze baten ondorenfase-modulatzailea, modulazio-maiztasuna ere fRF da, eta bere faseak RF seinalearen eta argi-pultsuaren gandorra edo behealdea osatu behar du elkarrekiko, txirbil handia sortuz eta hortz optiko gehiago lortuz. Modulatzailearen DC alborapenak eta modulazio-sakonerak maiztasun optikoaren dispertsioaren lautasunean eragina izan dezakete.
Matematikoki, argi-eremua modulatzaileak modulatu ondoren sortzen den seinalea hau da:
Ikus daiteke irteerako eremu optikoa wrf maiztasun-tartearekin maiztasun-dispertsio optiko bat dela, eta maiztasun-dispertsio optikoaren hortzaren intentsitatea DFB potentzia optikoarekin erlazionatuta dagoela. MZM modulagailutik igarotzen den argi-intentsitatea simulatuz etaPM fase modulatzailea, eta ondoren FFT erabiliz, maiztasun optikoaren dispertsio-espektroa lortzen da. Hurrengo irudiak maiztasun optikoaren lautasunaren eta modulatzailearen korronte zuzeneko polarizazioaren eta modulazio-sakoneraren arteko erlazio zuzena erakusten du simulazio honetan oinarrituta.
Hurrengo irudiak 0.6π-ko MZM polarizazio korronte zuzena eta 0.4π-ko modulazio sakonera dituen espektro-diagrama simulatua erakusten du, eta bere lautasuna <5dB dela erakusten du.
Jarraian MZM modulatzailearen pakete-diagrama ageri da, LN 500nm-ko lodiera du, grabatze-sakonera 260nm-koa da eta uhin-gidaren zabalera 1,5um-koa da. Urrezko elektrodoaren lodiera 1,2um-koa da. Goiko SIO2 estalduraren lodiera 2um-koa da.
Jarraian, probatutako OFC-aren espektroa ageri da, 13 hortz optikoki sakabanatuekin eta <2.4dB-ko lautasunarekin. Modulazio-maiztasuna 5 GHz-koa da, eta MZM eta PM-ko RF potentzia-karga 11.24 dBm eta 24.96 dBm-koa da, hurrenez hurren. Maiztasun optikoaren dispertsio-kitzikapenaren hortz kopurua handitu daiteke PM-RF potentzia gehiago handituz, eta maiztasun optikoaren dispertsio-tartea handitu daiteke modulazio-maiztasuna handituz. irudia
Goikoa LNOI eskeman oinarritzen da, eta hurrengoa IIIV eskeman. Egitura-diagrama honako hau da: Txipek DBR laserra, MZM modulatzailea, PM fase-modulatzailea, SOA eta SSC integratzen ditu. Txip bakar batek errendimendu handiko maiztasun optikoa mehetzea lor dezake.
DBR laserren SMSR 35dB-koa da, lerroaren zabalera 38MHz-koa eta sintonizazio-tartea 9nm-koa.
MZM modulatzailea 1 mm-ko luzera eta 7 GHz@3dB-ko banda-zabalera duen albo-banda sortzeko erabiltzen da. Batez ere inpedantzia-desadostasunak mugatzen du, eta 20 dB@-8 B-ko alborapenera arteko galera optikoa.
SOAren luzera 500µm-koa da, modulazio-diferentzia optikoaren galera konpentsatzeko erabiltzen dena, eta banda-zabalera espektrala 62nm@3dB@90mA-koa da. Irteeran integratutako SSC-ak txiparen akoplamendu-eraginkortasuna hobetzen du (akoplamendu-eraginkortasuna 5dB-koa da). Azken irteerako potentzia -7dBm ingurukoa da.
Maiztasun optikoko dispertsioa sortzeko, erabilitako RF modulazio-maiztasuna 2,6 GHz-koa da, potentzia 24,7 dBm-koa eta fase-modulatzailearen Vpi-a 5 V-koa. Beheko irudian lortzen den espektro fotofoboa ageri da, 17 hortz fotofobo @10dB-rekin eta 30 dB-tik gorako SNSR-rekin.
Eskema 5G mikrouhinen transmisiorako pentsatuta dago, eta hurrengo irudia argi-detektagailuak detektatutako espektro-osagaia da, eta honek 26G seinaleak maiztasun 10 aldiz handiagoak sor ditzake. Ez da hemen adierazten.
Laburbilduz, metodo honek sortutako maiztasun optikoak maiztasun-tarte egonkorra, fase-zarata baxua, potentzia handia eta integrazio erraza ditu, baina hainbat arazo ere baditu. PM-an kargatutako RF seinaleak potentzia handia eta energia-kontsumo nahiko handia behar ditu, eta maiztasun-tartea modulazio-tasak mugatzen du, 50 GHz-ra arte, eta horrek uhin-luzera-tarte handiagoa eskatzen du (orokorrean >10 nm) FR8 sisteman. Erabilera mugatua denez, potentziaren lautasuna ez da nahikoa oraindik.
Argitaratze data: 2024ko martxoaren 19a