အောက်ပါတို့ကို အခြေခံ၍ optical frequency thinning လုပ်ခြင်း ပုံစံMZM မော်ဂျူလာ
optical frequency dispersion ကို liDAR အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။အလင်းရင်းမြစ်တစ်ပြိုင်နက်တည်း မတူညီသော ဦးတည်ချက်များသို့ ထုတ်လွှတ်ပြီး စကင်ဖတ်ရန်၊ ၎င်းကို 800G FR4 ၏ လှိုင်းအလျားများစွာပါသော အလင်းရင်းမြစ်အဖြစ်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပြီး MUX ဖွဲ့စည်းပုံကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။ ပုံမှန်အားဖြင့်၊ လှိုင်းအလျားများစွာပါသော အလင်းရင်းမြစ်သည် ပါဝါနည်းခြင်း သို့မဟုတ် ကောင်းစွာထုပ်ပိုးထားခြင်း မရှိသောကြောင့် ပြဿနာများစွာရှိပါသည်။ ယနေ့မိတ်ဆက်ထားသော စနစ်တွင် အားသာချက်များစွာရှိပြီး ရည်ညွှန်းနိုင်ပါသည်။ ၎င်း၏ဖွဲ့စည်းပုံပုံကို အောက်ပါအတိုင်း ပြသထားသည်- မြင့်မားသောပါဝါDFB လေဆာအလင်းရင်းမြစ်သည် အချိန်ဒိုမိန်းတွင် CW အလင်းဖြစ်ပြီး ကြိမ်နှုန်းတွင် တစ်ခုတည်းသော လှိုင်းအလျားဖြစ်သည်။ ဖြတ်သန်းပြီးနောက်မော်ဂျူလာသတ်မှတ်ထားသော modulation frequency fRF ဖြင့် sideband ကို ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်ပြီး sideband interval သည် modulated frequency fRF ဖြစ်သည်။ modulator သည် ပုံ b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း 8.2mm အရှည်ရှိသော LNOI modulator ကိုအသုံးပြုသည်။ high-power ၏ ရှည်လျားသောအပိုင်းတစ်ခုပြီးနောက်အဆင့် မော်ဂျူလာ၊ modulation frequency သည်လည်း fRF ဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ phase သည် RF signal ၏ crest သို့မဟုတ် trough နှင့် light pulse ကို တစ်ခုနှင့်တစ်ခု နှိုင်းယှဉ်ရန် လိုအပ်ပြီး chirp ကြီးတစ်ခု ဖြစ်ပေါ်စေပြီး optical teeth များ ပိုမိုရရှိစေသည်။ modulator ၏ DC bias နှင့် modulation depth သည် optical frequency dispersion ၏ flatness ကို သက်ရောက်မှုရှိနိုင်သည်။
သင်္ချာနည်းအရ၊ modulator မှ အလင်းစက်ကွင်းကို modulate လုပ်ပြီးနောက် signal သည် အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-
output optical field သည် wrf ၏ frequency interval ရှိသော optical frequency dispersion ဖြစ်ပြီး optical frequency dispersion tooth ၏ intensity သည် DFB optical power နှင့် ဆက်စပ်နေသည်ကို မြင်နိုင်သည်။ MZM modulator မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသော light intensity ကို simulate လုပ်ခြင်းဖြင့်PM အဆင့် မော်ဂျူလာထို့နောက် FFT ဖြင့် optical frequency dispersion spectrum ကို ရရှိသည်။ အောက်ပါပုံသည် ဤ simulation ကိုအခြေခံ၍ optical frequency flatness နှင့် modulator DC bias နှင့် modulation depth အကြား တိုက်ရိုက်ဆက်နွယ်မှုကို ပြသထားသည်။
အောက်ပါပုံတွင် MZM bias DC 0.6π နှင့် modulation depth 0.4π ပါရှိသော simulated spectral diagram ကိုပြသထားပြီး ၎င်း၏ flatness <5dB ရှိကြောင်းပြသထားသည်။
MZM modulator ရဲ့ package diagram ကတော့ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်ပြီး၊ LN က 500nm အထူ၊ etching depth က 260nm နဲ့ waveguide width က 1.5um ရှိပါတယ်။ ရွှေလျှပ်ကူးပစ္စည်းရဲ့ အထူက 1.2um ဖြစ်ပါတယ်။ အပေါ်ယံ cladding SIO2 ရဲ့ အထူက 2um ဖြစ်ပါတယ်။
အောက်ပါတို့သည် စမ်းသပ်ထားသော OFC ၏ spectrum ဖြစ်ပြီး၊ optically sparse teeth ၁၃ ခုနှင့် flatness <2.4dB ပါရှိသည်။ modulation frequency မှာ 5GHz ဖြစ်ပြီး MZM နှင့် PM တွင် RF power loading မှာ အသီးသီး 11.24 dBm နှင့် 24.96dBm ဖြစ်သည်။ optical frequency dispersion excitation ၏ teeth အရေအတွက်ကို PM-RF power ကို ထပ်မံတိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် တိုးမြှင့်နိုင်ပြီး optical frequency dispersion interval ကို modulation frequency ကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် တိုးမြှင့်နိုင်သည်။ ပုံ
အထက်ဖော်ပြပါတို့သည် LNOI ပုံစံအပေါ် အခြေခံထားပြီး အောက်ပါတို့သည် IIIV ပုံစံအပေါ် အခြေခံထားသည်။ ဖွဲ့စည်းပုံပုံမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- ချစ်ပ်တွင် DBR လေဆာ၊ MZM modulator၊ PM phase modulator၊ SOA နှင့် SSC တို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ချစ်ပ်တစ်ခုတည်းဖြင့် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော optical frequency thinning ကို ရရှိစေနိုင်သည်။
DBR လေဆာ၏ SMSR သည် 35dB၊ လိုင်းအကျယ်မှာ 38MHz ဖြစ်ပြီး ချိန်ညှိမှုအကွာအဝေးမှာ 9nm ဖြစ်သည်။
MZM modulator ကို 1mm အရှည်နှင့် 7GHz@3dB bandwidth သာရှိသော sideband ကိုထုတ်လုပ်ရန်အသုံးပြုသည်။ impedance mismatch၊ 20dB@-8B bias အထိ optical loss များဖြင့်အဓိကကန့်သတ်ထားသည်။
SOA အရှည်က 500µm ရှိပြီး modulation optical difference loss ကို ပြန်လည်ဖြည့်တင်းဖို့ အသုံးပြုပြီး spectral bandwidth က 62nm@3dB@90mA ဖြစ်ပါတယ်။ output မှာရှိတဲ့ integrated SSC က ချစ်ပ်ရဲ့ coupling efficiency ကို မြှင့်တင်ပေးပါတယ် (coupling efficiency က 5dB ဖြစ်ပါတယ်)။ နောက်ဆုံး output power က −7dBm လောက်ရှိပါတယ်။
optical frequency dispersion ကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုသော RF modulation frequency မှာ 2.6GHz ဖြစ်ပြီး၊ power မှာ 24.7dBm ဖြစ်ပြီး၊ phase modulator ၏ Vpi မှာ 5V ဖြစ်သည်။ အောက်ပါပုံသည် photophobic သွား ၁၇ ခု @10dB နှင့် SNSR မှာ 30dB ထက်မြင့်သော photophobic spectrum ဖြစ်သည်။
ဒီစနစ်ဟာ 5G မိုက်ခရိုဝေ့ဖ် ထုတ်လွှင့်မှုအတွက် ရည်ရွယ်ထားပြီး အောက်ပါပုံကတော့ အလင်းရှာဖွေစက်က ထောက်လှမ်းနိုင်တဲ့ ရောင်စဉ်အစိတ်အပိုင်းဖြစ်ပြီး ကြိမ်နှုန်းရဲ့ ၁၀ ဆနဲ့ 26G အချက်ပြမှုတွေကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်ပါတယ်။ ဒါကို ဒီမှာ မဖော်ပြထားပါဘူး။
အကျဉ်းချုပ်အားဖြင့် ဤနည်းလမ်းဖြင့် ထုတ်လုပ်ထားသော optical frequency တွင် တည်ငြိမ်သော frequency interval၊ low phase noise၊ မြင့်မားသော power နှင့် ပေါင်းစပ်ရလွယ်ကူသော်လည်း ပြဿနာများစွာလည်း ရှိပါသည်။ PM တွင် load လုပ်ထားသော RF signal သည် power များပြားပြီး power consumption များပြားကာ frequency interval ကို modulation rate 50GHz အထိ ကန့်သတ်ထားပြီး FR8 စနစ်တွင် wavelength interval ကြီးမားရန် (ယေဘုယျအားဖြင့် >10nm) လိုအပ်ပါသည်။ အသုံးပြုမှု အကန့်အသတ်ရှိသော်လည်း power flatness သည် မလုံလောက်သေးပါ။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ မတ်လ ၁၉ ရက်