Modulator Optik Silicon kanggo FMCW

Modulator Optik Siliconkanggo fmcw

Kaya sing kita ngerti, salah sawijining komponen sing paling penting ing sistem Lidar berbasis FMCW yaiku modulator linearity sing dhuwur. Prinsip kerja ditampilake ing angka ing ngisor iki: NggunakakeModulator DP-IQadhedhasarModulasi Tunggal Sideband (SSB), sisih ndhuwur lan ngisorMzmMakarya ing titik nulull, ing dalan lan mudhun band sisih WC + WM lan WC-WM, WM minangka frekuensi modulasi, lan pungkasane cahya saka WC-WM dibatalake, mung tembung frekuensi WC + WM. Ing Gambar B, Biru Biru minangka sinyal FM Chirp lokal, RX Orange minangka sinyal sing dibayangke, lan amarga efek doppler, sinyal doppler, sinyal ngalahake pungkasan ngasilake F1 lan F2.

Jarak lan kacepetan yaiku:

Ing ngisor iki minangka artikel sing diterbitake dening Universitas Shanghai Jiaotong ing 2021, babaganSSBGenerator sing ngetrapake FMCW adhedhasarModulator Cahya Silicon.

Kinerja MZM dituduhake kaya ing ngisor iki: Benten kinerja Modulator lengen ndhuwur lan ngisor cukup gedhe. Rasio nolak perbaikan operator beda karo tingkat modulasi frekuensi, lan efek bakal dadi luwih elek amarga frekuensi mundhak.

Ing tokoh ing ngisor iki, asil tes sistem tutup nuduhake manawa A / B minangka sinyal ngalahake kanthi kacepetan sing padha lan kanthi jarak sing beda, lan C / D yaiku sinyal ngalahake ing jarak sing padha lan ing kecepatan sing padha. Asil tes ngrambah 15mm lan 0.775m / s.

Ing kene, mung aplikasi silikonModulator Optikkanggo fmcw dirembug. Ing kasunyatan, efek modulator optik silikon ora kaya sing apikModulator Lino3, utamane amarga ing Modulator Silicon Optik, owah-owahan fase / penyerapan kapasitas / prapatan sing ora linear kanthi owah-owahan voltase, kaya sing ditampilake ing ngisor iki:

Yaiku,

Hubungan daya output sakaModulatorsistem kaya ing ngisor iki
Asilé detuning dhuwur:

Iki bakal nyebabake nyebarake sinyal frekuensi ngalahake lan nyuda rasio sinyal. Dadi, apa cara kanggo nambah linearitas Modulator Cahya Silicon? Ing kene kita mung ngrembug karakteristik piranti kasebut dhewe, lan ora ngrembug rencana ganti rugi nggunakake struktur tambahan liyane.
Salah sawijining sebab kanggo fase modulasi non-linear karo voltase yaiku kolom cahya ing gelombang saka para pamit lan cahya sing beda lan tingkat pangowahan phase beda karo owah-owahan voltase. Kaya sing ditampilake ing gambar ing ngisor iki. Wilayah sing nyuda kanthi gangguan abot diganti kurang saka sing nganggo gangguan cahya.

Tokoh ing ngisor iki nuduhake kurva pangowahan saka distorsi intermodulasi tulis katelu lan distorsi harmonik nomer loro kanthi konsentrasi keruwetan, yaiku frekuensi modulasi. Bisa dideleng manawa kemampuan suplemen detuning kanggo keruwetan abot luwih dhuwur tinimbang kanggo keruwetan sing entheng. Mula, remix mbantu nambah langka.

Ing ndhuwur padha karo nimbang c ing model RC MZM, lan pengaruhe R uga kudu dianggep. Ing ngisor iki yaiku kurva pangowahan CDR3 kanthi resistensi seri. Bisa dideleng manawa resistensi seri sing luwih cilik, sing luwih gedhe CDR3.

Paling pungkasan, efek modulator silikon ora mesthi luwih elek tinimbang saka Linbo3. Kaya sing ditampilake ing tokoh ing ngisor iki, CDR3 sakaModulator SiliconBakal luwih dhuwur tinimbang linbo3 ing kasus kebuka lengkap liwat desain struktur lan dawane modulator kasebut. Kahanan tes tetep konsisten.

Ringkesan, desain struktural Modulator Silicon mung bisa diimbangi, ora diobati, lan apa bisa digunakake ing sistem FMCW, yen bisa nggayuh integrasi transcififikasi, yen bisa nggayuh integrasi transcifiver, sing nduweni kaluwihan kanggo pengurangan biaya gedhe.