Silikon optik modulyatorFMCW üçün
Hamımızın bildiyimiz kimi, FMCW əsaslı Lidar sistemlərinin ən vacib komponentlərindən biri yüksək xətti modulyatordur. Onun iş prinsipi aşağıdakı şəkildə göstərilib: İstifadəDP-IQ modulyatoruəsaslıtək yan zolaqlı modulyasiya (SSB), yuxarı və aşağıMZMSıfır nöqtəsində, yolda və wc+wm və WC-WM yan zolağında iş, wm modulyasiya tezliyidir, lakin eyni zamanda aşağı kanal 90 dərəcə faza fərqi təqdim edir və nəhayət, WC-WM işığı ləğv edilir, yalnız wc+wm tezlik dəyişikliyi termini. Şəkil b-də LR mavisi yerli FM cingilti siqnalı, RX narıncısı əks olunan siqnaldır və Doppler effektinə görə son vuruş siqnalı f1 və f2 yaradır.
Məsafə və sürət belədir:
Aşağıdakı məqalə Şanxay Jiaotong Universiteti tərəfindən 2021-ci ildə dərc olunubSSBəsaslanan FMCW tətbiq edən generatorlarsilikon işıq modulyatorları.
MZM-in performansı aşağıdakı kimi göstərilir: Yuxarı və aşağı qol modulyatorlarının performans fərqi nisbətən böyükdür. Daşıyıcı yan zolağın rədd 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 vuruş siqnalıdır, c/d isə eyni məsafədə və müxtəlif sürətlərdə vuruş siqnalıdır. Test nəticələri 15 mm və 0.775 m/s-ə çatdı.
Burada yalnız silikonun tətbiqioptik modulyatorFMCW üçün müzakirə olunur. Əslində, silikon optik modulyatorunun təsiri o qədər də yaxşı deyilLiNO3 modulyatoruəsasən, silikon optik modulyatorunda faza dəyişikliyi/udma əmsalı/qovşaq tutumu aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi gərginlik dəyişikliyi ilə qeyri-xətti olduğundan:
Yəni,
Çıxış gücü əlaqəsimodulyatorsistem aşağıdakı kimidir
Nəticə yüksək səviyyəli bir detuningdir:
Bunlar döyüntü tezliyi siqnalının genişlənməsinə və siqnal-səs-küy nisbətinin azalmasına səbəb olacaq. Bəs silikon işıq modulyatorunun xəttiliyini necə yaxşılaşdırmaq olar? Burada biz yalnız cihazın özünün xüsusiyyətlərini müzakirə edirik və digər köməkçi strukturlardan istifadə edərək kompensasiya sxemini müzakirə etmirik.
Gərginliklə modulyasiya fazasının qeyri-xətti olmasının səbəblərindən biri dalğaötürücüdəki işıq sahəsinin ağır və yüngül parametrlərin fərqli paylanmasında olması və faza dəyişmə sürətinin gərginliyin dəyişməsi ilə fərqli olmasıdır. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi. Ağır müdaxilə ilə tükənmə bölgəsi işıq müdaxiləsi ilə müqayisədə daha az dəyişir.
Aşağıdakı şəkildə üçüncü dərəcəli intermodulyasiya təhrifinin TID və ikinci dərəcəli harmonik təhrif SHD-nin dağınıqlığın konsentrasiyası, yəni modulyasiya tezliyi ilə dəyişmə əyriləri göstərilir. Göründüyü kimi, ağır dağınıqlıq üçün detuning-in basqılama qabiliyyəti yüngül dağınıqlıq üçün olduğundan daha yüksəkdir. Buna görə də, remiks xəttiliyi yaxşılaşdırmağa kömək edir.
Yuxarıda göstərilənlər MZM-in RC modelində C-ni nəzərdən keçirməyə bərabərdir və R-in təsiri də nəzərə alınmalıdır. Aşağıdakı şəkildə ardıcıl müqavimətlə CDR3-ün dəyişiklik əyrisi göstərilir. Göründüyü kimi, ardıcıl müqavimət nə qədər kiçikdirsə, CDR3 bir o qədər böyükdür.
Son olaraq, lakin ən əsası, silikon modulyatorunun təsiri mütləq LiNbO3-dən daha pis deyil. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, CDR3silikon modulyatoruModulyatorun strukturunun və uzunluğunun ağlabatan dizaynı sayəsində tam qərəzlilik halında LiNbO3-dən daha yüksək olacaq. Test şərtləri sabit qalır.
Xülasə, silikon işıq modulyatorunun struktur dizaynı yalnız yumşaldıla bilər, müalicə edilə bilməz və onun FMCW sistemində həqiqətən istifadə edilə biləcəyini müəyyən etmək üçün eksperimental yoxlama tələb olunur, əgər həqiqətən istifadə edilə bilərsə, o zaman ötürücü inteqrasiyasına nail ola bilər ki, bu da genişmiqyaslı xərclərin azaldılması üçün üstünlüklərə malikdir.
Yazı vaxtı: 18 Mart 2024