Силицијумски оптички модулатор за ФМЦВ

Силицијумски оптички модулаторза ФМЦВ

Као што сви знамо, једна од најважнијих компоненти у ФМЦВ базираним Лидар системима је модулатор високе линеарности. Његов принцип рада је приказан на следећој слици: КоришћењеДП-ИК модулаторзаснованоједнопојасна модулација (ССБ), горњи и доњиМЗМрад у нултој тачки, на путу и ​​низ бочни опсег вц+вм и ВЦ-ВМ, вм је фреквенција модулације, али у исто време доњи канал уводи фазну разлику од 90 степени и коначно светлост ВЦ-ВМ је отказан, само термин померања фреквенције за вц+вм. На слици б, ЛР плава је локални ФМ цхирп сигнал, РКС наранџаста је рефлектовани сигнал, а због Доплеровог ефекта, коначни сигнал откуцаја производи ф1 и ф2.

Удаљеност и брзина су:

Следи чланак који је објавио Шангајски универзитет Јиаотонг 2021. године, оССБгенератори који имплементирају ФМЦВ на основусилицијумски модулатори светлости.

Перформансе МЗМ-а су приказане на следећи начин: Разлика у перформансама модулатора надлактице и доње руке је релативно велика. Однос одбијања бочног појаса носиоца је другачији са стопом модулације фреквенције, а ефекат ће постати гори како се фреквенција повећава.

На следећој слици, резултати тестирања Лидар система показују да је а/б сигнал откуцаја при истој брзини и на различитим растојањима, а ц/д је сигнал откуцаја на истој удаљености и различитим брзинама. Резултати теста су достигли 15мм и 0,775м/с.

Овде је само примена силицијумаоптички модулаторза ФМЦВ се расправља. У стварности, ефекат силицијумског оптичког модулатора није тако добар као ефекатЛиНО3 модулатор, углавном зато што у силицијумском оптичком модулатору, фаза промене/коефицијент апсорпције/капацитивност споја је нелинеарна са променом напона, као што је приказано на слици испод:

односно

Однос излазне снагемодулаторсистем је следећи
Резултат је деподешавање високог реда:

Ово ће узроковати проширење сигнала фреквенције откуцаја и смањење односа сигнал-шум. Дакле, који је начин да се побољша линеарност силицијумског светлосног модулатора? Овде говоримо само о карактеристикама самог уређаја, а не о шеми компензације користећи друге помоћне структуре.
Један од разлога за нелинеарност фазе модулације са напоном је тај што је светлосно поље у таласоводу у различитој дистрибуцији тешких и лаких параметара и брзина промене фазе је различита са променом напона. Као што је приказано на следећој слици. Регион исцрпљивања са јаким сметњама мења се мање од оног са лаким сметњама.

На следећој слици приказане су криве промене интермодулационе дисторзије трећег реда ТИД и хармонијске дисторзије другог реда СХД са концентрацијом сметњи, односно фреквенцијом модулације. Може се видети да је способност потискивања детунинга за тешке сметње већа од оне за лаке сметње. Стога, ремиксовање помаже да се побољша линеарност.

Горе наведено је еквивалентно разматрању Ц у РЦ моделу МЗМ-а, а такође треба узети у обзир утицај Р. Следи крива промене ЦДР3 са серијским отпором. Може се видети да што је мањи серијски отпор, већи је ЦДР3.

На крају, али не и најмање важно, ефекат силицијумског модулатора није нужно гори од ЛиНбО3. Као што је приказано на слици испод, ЦДР3 одсилицијумски модулаторбиће већа од оне код ЛиНбО3 у случају пуне пристрасности кроз разуман дизајн структуре и дужине модулатора. Услови испитивања остају доследни.

Укратко, структурни дизајн силицијумског светлосног модулатора може се само ублажити, а не излечити, а да ли се заиста може користити у ФМЦВ систему потребна је експериментална провера, ако заиста може, онда може постићи интеграцију примопредајника, што има предности за велико смањење трошкова.