Maiztasun optikoaren mehetzearen eskema batean oinarritutaMZM moduladorea
Maiztasun optikoko dispertsioa liDAR gisa erabil daitekeargi iturriaaldi berean norabide ezberdinetan igortzeko eta eskaneatzeko, eta 800G FR4-ko uhin-luzera anitzeko argi iturri gisa ere erabil daiteke, MUX egitura ezabatuz.Normalean, uhin-luzera anitzeko argi iturria potentzia baxua da edo ez dago ondo ontziratuta, eta arazo asko daude.Gaur aurkeztutako eskemak abantaila asko ditu eta erreferentzia gisa jo daiteke.Bere egitura-diagrama honela erakusten da: Potentzia handikoaDFB laserraargi-iturria CW argia da denbora-domeinuan eta uhin-luzera bakarra maiztasunean.Atik pasa ondorenmodulatzaileafRF modulazio-maiztasun jakin batekin, albo-banda sortuko da, eta albo-bandaren tartea fRF maiztasun modulatua da.Modulatzaileak 8,2 mm-ko luzera duen LNOI moduladorea erabiltzen du, b irudian ikusten den bezala.Potentzia handiko zati luze baten ondorenfase-moduladorea, modulazio-maiztasuna ere fRF da, eta bere faseak RF seinalearen gandorra edo hondoa eta argi-pultsuak bata bestearen aldean egin behar ditu, txirripa handia sortuz, hortz optiko gehiago sortuz.Moduladorearen DC alborapena eta modulazioaren sakonerak maiztasun optikoaren barreiaduraren lautasuna eragin dezake.
Matematikoki, argi-eremua modulatzaileak modulatu ondoren seinalea hau da:
Ikus daiteke irteerako eremu optikoa maiztasun optikoko sakabanatze bat dela wrf maiztasun-tarte batekin, eta maiztasun optikoko sakabanaketa hortzaren intentsitatea DFB potentzia optikoarekin lotuta dago.MZM modulagailutik igarotzen den argi-intentsitatea simulatuz etaPM fase-moduladorea, eta gero FFT, maiztasun optikoko dispertsio-espektroa lortzen da.Hurrengo irudian maiztasun optikoaren lautasunaren eta modulatzaileen DC alborapenaren eta modulazioaren sakoneraren arteko erlazio zuzena erakusten da simulazio honetan oinarrituta.
Hurrengo irudian, 0,6π-ko MZM alborapen DC eta 0,4π-ko modulazio-sakonera dituen diagrama espektral simulatua erakusten da, bere lautasuna <5dB dela erakusten duena.
Honako hau da MZM moduladorearen pakete-diagrama, LN 500 nm-ko lodiera du, grabazio-sakonera 260 nm-koa da eta uhin-gidaren zabalera 1,5 um-koa da.Urrezko elektrodoaren lodiera 1.2um da.SIO2 goiko estalduraren lodiera 2um-koa da.
Honako hau probatutako OFCaren espektroa da, optikoki 13 hortz urriak eta lautasuna <2,4 dB.Modulazio-maiztasuna 5 GHz-koa da, eta RF potentzia-karga MZM eta PM-n 11,24 dBm eta 24,96 dBm-koa da, hurrenez hurren.Maiztasun optikoko dispertsioaren kitzikapenaren hortz kopurua handitu daiteke PM-RF potentzia areagotuz, eta maiztasun optikoko dispertsio-tartea handitu daiteke modulazio-maiztasuna handituz.irudia
Aurrekoa LNOI eskeman oinarritzen da, eta hurrengoa IIIV eskeman.Egitura-diagrama hau da: Txipak DBR laserra, MZM modulatzailea, PM fase modulatzailea, SOA eta SSC integratzen ditu.Txip bakar batek errendimendu handiko maiztasun optikoko mehetasuna lor dezake.
DBR laserren SMSR 35dB da, lerroaren zabalera 38MHz eta sintonizazio-tartea 9nm-koa da.
MZM moduladorea 1mm-ko luzera eta 7GHz@3dB-ko banda zabalera duen alboko banda sortzeko erabiltzen da.Batez ere inpedantzia-desegokitasunak mugatuta, 20dB@-8B alborapeneko galera optikoa
SOA luzera 500µm da, modulazio-diferentzia optikoen galera konpentsatzeko erabiltzen dena, eta banda-zabalera espektrala 62nm@3dB@90mA da.Irteeran SSC integratuak txiparen akoplamenduaren eraginkortasuna hobetzen du (akoplamenduaren eraginkortasuna 5 dB da).Irteerako azken potentzia -7dBm ingurukoa da.
Maiztasun optikoko dispertsioa ekoizteko, erabilitako RF modulazio-maiztasuna 2,6 GHz-koa da, potentzia 24,7 dBm-koa eta fase-moduladorearen Vpi-a 5V-koa da.Beheko irudia 17 hortz fotofobiko @10dB eta SNSR 30dB baino handiagoa duen espektro fotofobikoa da.
Eskema 5G mikrouhinen transmisiorako pentsatuta dago, eta hurrengo irudia argi-detektagailuak detektatu duen espektro-osagaia da, 26G-ko seinaleak maiztasunaren 10 aldiz sor ditzakeena.Hemen ez da adierazten.
Laburbilduz, metodo honek sortutako maiztasun optikoak maiztasun-tarte egonkorra du, fase-zarata baxua, potentzia handia eta integrazio erraza du, baina hainbat arazo ere badaude.PM-n kargatutako RF seinaleak potentzia handia behar du, potentzia-kontsumo nahiko handia, eta maiztasun-tartea modulazio-tasa mugatuta dago, 50 GHz-ra arte, eta horrek FR8 sisteman uhin-luzera tarte handiagoa behar du (oro har > 10 nm).Erabilera mugatua, potentzia lautasuna oraindik ez da nahikoa.
Argitalpenaren ordua: 2024-03-19