Siliziozko moduladore optikoaFMCWrentzat
Denok dakigunez, FMCWn oinarritutako Lidar sistemetako osagai garrantzitsuenetako bat linealtasun handiko moduladorea da. Bere funtzionamendu-printzipioa hurrengo irudian ageri da: ErabiliDP-IQ moduladoreaoinarritutaalboko banda bakarreko modulazioa (SSB), goikoa eta behekoaMZMpuntu nuluan lan egin, errepidean eta wc+wm eta WC-WM alboko bandatik behera, wm modulazio-maiztasuna da, baina, aldi berean, beheko kanalak 90 graduko fase-aldea sartzen du, eta azkenik WC-WM argia. bertan behera geratzen da, wc+wm-ren maiztasun-aldaketaren terminoa bakarrik. b irudian, LR urdina FM txintxoaren seinale lokala da, RX laranja islatutako seinalea eta Doppler efektua dela eta, azken beat seinaleak f1 eta f2 sortzen ditu.
Distantzia eta abiadura hauek dira:
Shanghai Jiaotong Unibertsitateak 2021ean argitaratutako artikulua da honakoa, buruzSSBoinarritutako FMCW ezartzen duten sorgailuaksiliziozko argi modulatzaileak.
MZM-ren errendimendua honela erakusten da: goiko eta beheko besoko modulatzaileen errendimendu-aldea nahiko handia da. Eramailearen alboko bandaren errefusa-erlazioa desberdina da maiztasun-modulazio-tasarekin, eta eragina okerragoa izango da maiztasuna handitzen den heinean.
Hurrengo irudian, Lidar sistemaren proben emaitzek erakusten dute a/b abiadura berdinean eta distantzia ezberdinetan dagoen taupada-seinalea dela, eta c/d distantzia berean eta abiadura ezberdinetan dagoen taupada-seinalea dela. Probaren emaitzak 15 mm eta 0,775 m/s-ra iritsi ziren.
Hemen, silizioaren aplikazioa bakarrikmodulatzaile optikoaFMCWrentzat eztabaidatzen da. Egia esan, silizio moduladore optikoaren eragina ez da bezain onaLiNO3 modulatzailea, batez ere siliziozko modulatzaile optikoetan, fase-aldaketa/xurgapen koefizientea/junturaren kapazitatea ez da lineala tentsio-aldaketarekin, beheko irudian ikusten den bezala:
Hau da,
Irteerako potentzia-erlazioamodulatzaileasistema hau da
Emaitza maila handiko desatonizazioa da:
Hauek beat-maiztasunaren seinalea zabaltzea eta seinale-zarata erlazioa gutxitzea eragingo dute. Beraz, zein da siliziozko argi-moduladorearen linealtasuna hobetzeko modua? Hemen gailuaren beraren ezaugarriak baino ez ditugu eztabaidatzen, eta ez dugu konpentsazio-eskema beste egitura laguntzaile batzuk erabiliz eztabaidatuko.
Tentsioarekin modulazio-fasearen linealtasun ezaren arrazoietako bat uhin-gidako argi-eremua parametro astun eta argien banaketa ezberdinean dagoela da eta fase-aldaketa-tasa desberdina dela tentsio-aldaketarekin. Hurrengo irudian ikusten den bezala. Interferentzia astunak dituen agortze-eskualdea gutxiago aldatzen da interferentzia arinak dituena baino.
Hurrengo irudian hirugarren ordenako intermodulazio-distortsioaren TID eta bigarren mailako SHD-ren distortsio harmonikoaren aldaketa-kurbak erakusten dira nahastearen kontzentrazioarekin, hau da, modulazio-maiztasunarekin. Ikusten denez, nahaste astunentzako desintonizazioaren ezabatze-gaitasuna nahaste arinekoa baino handiagoa da. Hori dela eta, birnahasketak linealtasuna hobetzen laguntzen du.
Aurrekoa MZMren RC ereduan C kontuan hartzearen parekoa da, eta R-ren eragina ere kontuan hartu behar da. Honako hau da CDR3-ren aldaketa-kurba serieko erresistentziarekin. Ikusten da zenbat eta serie erresistentzia txikiagoa izan, orduan eta handiagoa CDR3 dela.
Azkenik, silizio moduladorearen eragina ez da zertan LiNbO3rena baino okerragoa izan. Beheko irudian ikusten den bezala, CDR3silizio moduladoreaLiNbO3-arena baino handiagoa izango da alborapen osoaren kasuan moduladorearen egituraren eta luzeraren arrazoizko diseinuaren bidez. Proba-baldintzek koherenteak izaten jarraitzen dute.
Laburbilduz, siliziozko argi moduladorearen diseinu estrukturala arindu daiteke, ez sendatu, eta FMCW sisteman benetan erabil daitekeen egiaztapen esperimentala behar du, benetan izan daitekeen, orduan transzisoreen integrazioa lor dezake, eta horrek abantailak ditu. kostuak eskala handian murrizteko.
Argitalpenaren ordua: 2024-mar-18