Usa ka laraw sa pagnipis sa optical frequency base sa MZM modulator

Usa ka laraw sa pagnipis sa optical frequency base saModulator sa MZM

Ang optical frequency dispersion mahimong gamiton isip usa ka liDARtinubdan sa kahayagaron dungan nga mopagawas ug mo-scan sa lain-laing direksyon, ug mahimo usab kini gamiton isip multi-wavelength light source sa 800G FR4, nga magwagtang sa MUX structure. Kasagaran, ang multi-wavelength light source kay ubos ang power o dili maayo ang pagkaputos, ug adunay daghang problema. Ang scheme nga gipaila karon adunay daghang bentaha ug mahimong i-refer alang sa reperensya. Ang structure diagram niini gipakita sama sa mosunod: Ang high-powerLaser sa DFBAng tinubdan sa kahayag kay CW nga kahayag sa time domain ug single wavelength sa frequency. Human moagi sa usa kamodulatornga adunay usa ka piho nga modulation frequency nga fRF, ang sideband mamugna, ug ang sideband interval mao ang modulated frequency nga fRF. Ang modulator naggamit ug LNOI modulator nga adunay gitas-on nga 8.2mm, sama sa gipakita sa Figure b. Human sa taas nga seksyon sa high-powermodulator sa hugna, ang modulation frequency kay fRF usab, ug ang phase niini kinahanglan nga mohimo sa crest o trough sa RF signal ug sa light pulse relatibo sa usag usa, nga moresulta sa usa ka dako nga chirp, nga moresulta sa mas daghang optical teeth. Ang DC bias ug modulation depth sa modulator makaapekto sa pagkapatag sa optical frequency dispersion.

Sa matematika, ang signal human ma-modulate sa modulator ang light field mao ang:
Makita nga ang output optical field usa ka optical frequency dispersion nga adunay frequency interval nga wrf, ug ang intensity sa optical frequency dispersion tooth adunay kalabutan sa DFB optical power. Pinaagi sa pag-simulate sa intensity sa kahayag nga moagi sa MZM modulator ugModulator sa hugna sa PM, ug dayon FFT, makuha ang optical frequency dispersion spectrum. Ang mosunod nga hulagway nagpakita sa direktang relasyon tali sa optical frequency flatness ug modulator DC bias ug modulation depth base niini nga simulation.

Ang mosunod nga hulagway nagpakita sa simulated spectral diagram nga adunay MZM bias DC nga 0.6π ug modulation depth nga 0.4π, nga nagpakita nga ang flatness niini kay <5dB.

Ang mosunod mao ang package diagram sa MZM modulator, ang LN kay 500nm ang gibag-on, ang etching depth kay 260nm, ug ang waveguide width kay 1.5um. Ang gibag-on sa gold electrode kay 1.2um. Ang gibag-on sa upper cladding SIO2 kay 2um.

Ang mosunod mao ang spectrum sa gisulayan nga OFC, nga adunay 13 ka optically sparse nga mga ngipon ug flatness nga <2.4dB. Ang modulation frequency kay 5GHz, ug ang RF power loading sa MZM ug PM kay 11.24 dBm ug 24.96dBm matag usa. Ang gidaghanon sa mga ngipon sa optical frequency dispersion excitation mahimong madugangan pinaagi sa dugang nga pagdugang sa PM-RF power, ug ang optical frequency dispersion interval mahimong madugangan pinaagi sa pagdugang sa modulation frequency. hulagway
Ang nahisgotan sa ibabaw gibase sa LNOI scheme, ug ang mosunod gibase sa IIIV scheme. Ang structure diagram mao ang mosunod: Ang chip nag-integrate sa DBR laser, MZM modulator, PM phase modulator, SOA ug SSC. Ang usa ka chip makab-ot ang high performance optical frequency thinning.

Ang SMSR sa DBR laser kay 35dB, ang gilapdon sa linya kay 38MHz, ug ang tuning range kay 9nm.

Ang MZM modulator gigamit sa pagmugna og sideband nga may gitas-on nga 1mm ug bandwidth nga 7GHz@3dB lang. Kasagaran kini limitado sa impedance mismatch, optical loss nga hangtod sa 20dB@-8B bias.

Ang gitas-on sa SOA kay 500µm, nga gigamit aron mabayran ang modulation optical difference loss, ug ang spectral bandwidth kay 62nm@3dB@90mA. Ang integrated SSC sa output nagpauswag sa coupling efficiency sa chip (ang coupling efficiency kay 5dB). Ang final output power kay mga −7dBm.

Aron makahimo og optical frequency dispersion, ang RF modulation frequency nga gigamit kay 2.6GHz, ang power kay 24.7dBm, ug ang Vpi sa phase modulator kay 5V. Ang hulagway sa ubos mao ang resulta nga photophobic spectrum nga adunay 17 ka photophobic teeth @10dB ug SNSR nga mas taas kay sa 30dB.

Ang laraw gituyo alang sa 5G microwave transmission, ug ang mosunod nga hulagway mao ang spectrum component nga namatikdan sa light detector, nga makamugna og 26G signals sa 10 ka pilo sa frequency. Wala kini giingon dinhi.

Sa laktod nga pagkasulti, ang optical frequency nga namugna niini nga pamaagi adunay lig-on nga frequency interval, ubos nga phase noise, taas nga power ug dali nga integration, apan adunay usab daghang mga problema. Ang RF signal nga gikarga sa PM nanginahanglan og dako nga power, medyo dako nga power consumption, ug ang frequency interval limitado sa modulation rate, hangtod sa 50GHz, nga nanginahanglan og mas dako nga wavelength interval (kasagaran >10nm) sa FR8 system. Limitado ang paggamit, ang power flatness dili gihapon igo.