광 주파수 희석의 계획은 다음을 기반으로 합니다.MZM 변조기
광 주파수 분산은 LiDAR로 사용될 수 있습니다.광원여러 방향으로 동시에 방출하고 스캔할 수 있으며, 800G FR4의 다중 파장 광원으로도 사용할 수 있어 MUX 구조를 없앨 수 있습니다. 일반적으로 다중 파장 광원은 전력 소모가 적거나 패키징이 미흡하여 많은 문제점을 안고 있습니다. 오늘 소개된 방식은 많은 장점을 가지고 있으며 참고할 수 있습니다. 구조도는 다음과 같습니다. 고전력DFB 레이저광원은 시간 영역에서 연속파(CW)이고 주파수 영역에서 단일 파장입니다.변조기특정 변조 주파수 fRF를 사용하면 측파대가 생성되고, 측파대 간격은 변조된 주파수 fRF입니다. 변조기는 그림 b와 같이 길이 8.2mm의 LNOI 변조기를 사용합니다. 긴 고전력 구간 후위상 변조기변조 주파수 역시 fRF이며, 그 위상은 RF 신호와 광 펄스의 마루 또는 골을 서로 상대적으로 형성해야 하며, 이로 인해 큰 처프(chirp)가 발생하고 더 많은 광학적 톱니(teeth)가 생성됩니다. 변조기의 DC 바이어스와 변조 깊이는 광 주파수 분산의 평탄도에 영향을 미칠 수 있습니다.
수학적으로, 광장이 변조기에 의해 변조된 후의 신호는 다음과 같습니다.
출력 광장은 wrf 주파수 간격을 갖는 광 주파수 분산이며, 광 주파수 분산 톱니의 세기는 DFB 광 파워와 관련이 있음을 알 수 있습니다. MZM 변조기를 통과하는 광 세기를 시뮬레이션하여PM 위상 변조기그리고 FFT를 통해 광 주파수 분산 스펙트럼을 얻습니다. 다음 그림은 이 시뮬레이션을 기반으로 광 주파수 평탄도와 변조기 DC 바이어스 및 변조 깊이 간의 직접적인 관계를 보여줍니다.
다음 그림은 MZM 바이어스 DC가 0.6π이고 변조 깊이가 0.4π인 시뮬레이션된 스펙트럼 다이어그램을 보여주며, 평탄도가 <5dB임을 보여줍니다.
다음은 MZM 변조기의 패키지 다이어그램입니다. LN의 두께는 500nm, 에칭 깊이는 260nm, 도파관 폭은 1.5um입니다. 금 전극의 두께는 1.2um입니다. 상부 클래딩 SIO2의 두께는 2um입니다.
다음은 13개의 광학적으로 희소한 톱니와 평탄도 <2.4dB를 갖는 테스트된 OFC의 스펙트럼입니다. 변조 주파수는 5GHz이며, MZM과 PM의 RF 전력 부하는 각각 11.24dBm과 24.96dBm입니다. PM-RF 전력을 더 증가시키면 광 주파수 분산 여기 톱니 수를 늘릴 수 있으며, 변조 주파수를 증가시키면 광 주파수 분산 간격을 늘릴 수 있습니다. 그림
위는 LNOI 방식을 기반으로 하고, 다음은 IIIV 방식을 기반으로 합니다. 구조도는 다음과 같습니다. 칩은 DBR 레이저, MZM 변조기, PM 위상 변조기, SOA 및 SSC를 통합합니다. 단일 칩으로 고성능 광 주파수 세선화를 구현할 수 있습니다.
DBR 레이저의 SMSR은 35dB, 선폭은 38MHz, 튜닝 범위는 9nm입니다.
MZM 변조기는 1mm 길이와 7GHz@3dB 대역폭의 측파대를 생성하는 데 사용됩니다. 주로 임피던스 부정합과 최대 20dB@-8B 바이어스의 광 손실에 의해 제한됩니다.
SOA 길이는 500µm이며, 이는 변조 광 차이 손실을 보상하는 데 사용되며, 스펙트럼 대역폭은 62nm@3dB@90mA입니다. 출력에 통합된 SSC는 칩의 결합 효율을 향상시킵니다(결합 효율은 5dB). 최종 출력 전력은 약 -7dBm입니다.
광 주파수 분산을 생성하기 위해 사용된 RF 변조 주파수는 2.6GHz, 전력은 24.7dBm, 위상 변조기의 Vpi는 5V입니다. 아래 그림은 10dB에서 17개의 광반사성 이가 있고 SNSR이 30dB 이상인 광반사성 스펙트럼 결과입니다.
이 방식은 5G 마이크로파 전송을 위한 것이며, 아래 그림은 광 검출기가 검출한 스펙트럼 성분으로, 10배 주파수로 26G 신호를 생성할 수 있습니다. 여기서는 명시하지 않았습니다.
요약하자면, 이 방식으로 생성된 광 주파수는 안정적인 주파수 간격, 낮은 위상 잡음, 높은 전력, 그리고 쉬운 집적도를 제공하지만, 몇 가지 문제점도 있습니다. PM에 실리는 RF 신호는 높은 전력을 필요로 하고, 상대적으로 높은 전력 소모를 보입니다. 또한, 주파수 간격은 변조율에 의해 제한되어 최대 50GHz까지 사용되기 때문에 FR8 시스템에서는 더 넓은 파장 간격(일반적으로 10nm 이상)이 필요합니다. 사용에 제약이 있고, 전력 평탄도도 여전히 충분하지 않습니다.
게시 시간: 2024년 3월 19일