FMCW 용 실리콘 광학 조절기

실리콘 광학 조절기FMCW의 경우

우리 모두 알다시피, FMCW 기반 LIDAR 시스템에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나는 높은 선형 조절기입니다. 작업 원칙은 다음 그림에 표시됩니다. 사용DP-IQ 변조기기반을 둔단일 부대 대역 변조 (SSB), 상단과 하단MZMWC+WM 및 WC-WM의 도로 및 측면 대역에서 Null Point에서 작업하면 WM은 변조 주파수이지만 동시에 하단 채널은 90도 위상 차이를 도입하고 WC-WM의 빛이 취소됩니다. WC+WM의 주파수 이동 항만 취소됩니다. 그림 B에서 LR Blue는 로컬 FM Chirp 신호이고 Rx Orange는 반사 신호이며, 도플러 효과로 인해 최종 비트 신호는 F1 및 F2를 생성합니다.

거리와 속도는 다음과 같습니다.

다음은 2021 년 상하이 Jiaotong University가 게시 한 기사입니다.SSBFMCW를 기반으로 구현하는 발전기실리콘 광 변조기.

MZM의 성능은 다음과 같이 표시됩니다. 상단 및 하단 변조기의 성능 차이는 비교적 큽니다. 캐리어 측 대대방 제거 비율은 주파수 변조 속도와 다르며 주파수가 증가함에 따라 효과가 악화 될 것입니다.

다음 그림에서 LIDAR 시스템의 테스트 결과는 A/B가 동일한 속도와 다른 거리에서 비트 신호이며 C/D가 동일한 거리와 다른 속도에서 비트 신호임을 ​​보여줍니다. 테스트 결과는 15mm 및 0.775m /s에 도달했습니다.

여기, 실리콘의 적용 만광학 변조기FMCW의 경우 논의합니다. 실제로, 실리콘 광학 변조기의 효과는의 효과만큼 좋지 않습니다.lino3 변조기, 주로 실리콘 광학 변조기에서 위상 변화/흡수 계수/접합 커패시턴스는 아래 그림과 같이 전압 변화와 비선형이기 때문입니다.

즉,

출력 전원 관계변조기시스템은 다음과 같습니다
결과는 고차 디 튜닝입니다.

이로 인해 비트 주파수 신호가 확대되고 신호 대 잡음비가 감소합니다. 그렇다면 실리콘 라이트 변조기의 선형성을 향상시키는 방법은 무엇입니까? 여기서는 장치 자체의 특성 만 논의하고 다른 보조 구조를 사용하여 보상 체계에 대해 논의하지 않습니다.
전압에 의한 변조 위상의 비선형 성 중 하나는 도파관의 광 필드가 무거운 파라미터의 다른 분포에 있고 위상 변화 속도가 전압의 변화와 다르기 때문입니다. 다음 그림에서 볼 수 있듯이. 간섭이 심한 고갈 영역은 가벼운 간섭으로 인해 변합니다.

다음 그림은 혼란의 농도, 즉 변조 주파수와 함께 3 차 상호 변조 왜곡 TID의 변화 곡선과 2 차 고조파 왜곡 SHD를 보여줍니다. 무거운 혼란에 대한 디 튜닝 능력은 빛의 혼란에 대한 것보다 높다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 리믹스는 선형성을 향상시키는 데 도움이됩니다.

상기는 MZM의 RC 모델에서 C를 고려하는 것과 동일하며 R의 영향도 고려해야한다. 다음은 시리즈 저항과 CDR3의 변화 곡선입니다. 시리즈 저항이 작을수록 CDR3이 클 것을 알 수 있습니다.

마지막으로, 실리콘 변조기의 효과가 Linbo3의 효과보다 반드시 나쁘지는 않습니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이, CDR3실리콘 변조기변조기의 구조 및 길이의 합리적인 설계를 통해 완전한 바이어스의 경우 Linbo3의 것보다 높을 것입니다. 테스트 조건은 일관성을 유지합니다.

요약하면, 실리콘 광 변조기의 구조적 설계는 완화되지 않고 완화 될 수 있으며, FMCW 시스템에서 실제로 사용될 수 있는지 여부는 실험적 검증이 필요합니다. 실제로 가능한 경우 트랜시버 통합을 달성 할 수 있으며, 이는 대규모 비용 절감에 대한 장점이 있습니다.