Silikon optik modulatorFMCW üçün
Hamımızın bildiyi kimi, FMCW əsaslı Lidar sistemlərində ən vacib komponentlərdən biri yüksək xətti modulatordur. Onun iş prinsipi aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir: İstifadəDP-IQ modulyatoruəsaslanırtək yan zolaqlı modulyasiya (SSB), yuxarı və aşağıMZMnull nöqtəsində, yolda və wc+wm və WC-WM yan zolağının aşağısında işləmək, wm modulyasiya tezliyidir, lakin eyni zamanda aşağı kanal 90 dərəcə faza fərqini və nəhayət WC-WM işığını təqdim edir. ləğv edilir, yalnız wc+wm tezliyinin dəyişmə müddəti. Şəkil b-də LR mavi yerli FM cingilti siqnalıdır, RX narıncı əks olunan siqnaldır və Doppler effektinə görə son vuruş siqnalı f1 və f2 yaradır.
Məsafə və sürət aşağıdakılardır:
Aşağıdakılar Şanxay Jiaotong Universiteti tərəfindən 2021-ci ildə nəşr olunan məqalədirSSBəsasında FMCW həyata keçirən generatorlarsilikon işıq modulatorları.
MZM-in performansı aşağıdakı kimi göstərilir: Üst və alt qol modulatorlarının performans fərqi nisbətən böyükdür. Daşıyıcının yan zolağından imtina nisbəti tezlik modulyasiya sürəti ilə fərqlidir və tezlik artdıqca təsir daha da pisləşəcək.
Aşağıdakı şəkildə Lidar sisteminin sınaq nəticələri göstərir ki, a/b eyni sürətlə və müxtəlif məsafələrdə, c/d isə eyni məsafədə və müxtəlif sürətlərdə döyünmə siqnalıdır. Test nəticələri 15 mm və 0,775 m / s-ə çatdı.
Burada, yalnız silikon tətbiqioptik modulyatorFMCW üçün müzakirə olunur. Əslində, silikon optik modulatorun təsiri onunki qədər yaxşı deyilLiNO3 modulyatoru, əsasən silikon optik modulatorda faza dəyişməsi/udma əmsalı/qovşağın tutumu aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi gərginlik dəyişikliyi ilə qeyri-xətti olduğundan:
Yəni,
Çıxış gücü əlaqəsimodulyatorsistemi aşağıdakı kimidir
Nəticə yüksək səviyyəli detuningdir:
Bunlar döyüntü tezliyi siqnalının genişlənməsinə və siqnalın səs-küy nisbətinin azalmasına səbəb olacaq. Beləliklə, silikon işıq modulatorunun xəttini yaxşılaşdırmağın yolu nədir? Burada biz yalnız cihazın özünün xüsusiyyətlərini müzakirə edirik və digər köməkçi strukturlardan istifadə edərək kompensasiya sxemini müzakirə etmirik.
Modulyasiya fazasının gərginliklə qeyri-xətti olmasının səbəblərindən biri dalğa ötürücüsindəki işıq sahəsinin ağır və yüngül parametrlərin müxtəlif paylanmasında olması və gərginliyin dəyişməsi ilə faza dəyişmə sürətinin fərqli olmasıdır. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi. Ağır müdaxilə ilə tükənmə bölgəsi yüngül müdaxilə ilə müqayisədə daha az dəyişir.
Aşağıdakı şəkildə qarışıqlığın konsentrasiyası, yəni modulyasiya tezliyi ilə üçüncü dərəcəli intermodulyasiya təhrif TID və ikinci dərəcəli harmonik təhrif SHD-nin dəyişmə əyriləri göstərilir. Görünür ki, ağır qarışıqlıq üçün tənzimləmə qabiliyyəti yüngül qarışıqlıqdan daha yüksəkdir. Buna görə də, remiks xəttin yaxşılaşdırılmasına kömək edir.
Yuxarıdakılar MZM-nin RC modelində C-nin nəzərdən keçirilməsinə bərabərdir və R-nin təsiri də nəzərə alınmalıdır. Aşağıda seriya müqaviməti ilə CDR3-ün dəyişmə əyrisi verilmişdir. Görünür ki, seriya müqaviməti nə qədər kiçik olsa, CDR3 bir o qədər böyükdür.
Nəhayət, silisium modulyatorunun təsiri mütləq LiNbO3-dən daha pis deyil. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, CDR3silikon modulatormodulatorun strukturunun və uzunluğunun ağlabatan dizaynı ilə tam əyilmə halında LiNbO3-dən daha yüksək olacaqdır. Test şərtləri ardıcıl olaraq qalır.
Xülasə, silikon işıq modulatorunun struktur dizaynı yalnız yumşaldıla bilər, müalicə olunmur və həqiqətən də FMCW sistemində istifadə oluna bilərmi, eksperimental yoxlamaya ehtiyac duyur, əgər həqiqətən ola bilərsə, o zaman üstünlükləri olan ötürücü inteqrasiyasına nail ola bilər. böyük miqyaslı xərclərin azaldılması üçün.
Göndərmə vaxtı: 18 mart 2024-cü il