MZM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಆಧಾರಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ತೆಳುವಾಗಿಸುವ ಯೋಜನೆ

ಆಧರಿಸಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ತೆಳುವಾಗಿಸುವ ಯೋಜನೆMZM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಲಿಡಾರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಬಹುದುಲಘು ಮೂಲಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸಲು ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡಲು, ಮತ್ತು ಇದನ್ನು 800 ಗ್ರಾಂ ಎಫ್‌ಆರ್ 4 ನ ಬಹು-ತರಂಗಾಂತರದ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು, ಇದು ಮಕ್ಸ್ ರಚನೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಬಹು-ತರಂಗಾಂತರದ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಸರಿಯಾಗಿ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಆಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ. ಇಂದು ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಯೋಜನೆಯು ಅನೇಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಉಲ್ಲೇಖಕ್ಕಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಬಹುದು. ಇದರ ರಚನೆ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ: ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಡಿಎಫ್‌ಬಿ ಲೇಸರ್ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ಸಮಯ ಡೊಮೇನ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂ ಲೈಟ್ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಏಕ ತರಂಗಾಂತರವಾಗಿದೆ. ಎ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದ ನಂತರಆಯೋಜಕಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆವರ್ತನ ಎಫ್‌ಆರ್‌ಎಫ್‌ನೊಂದಿಗೆ, ಸೈಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸೈಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಮಧ್ಯಂತರವು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಆವರ್ತನ ಎಫ್‌ಆರ್‌ಎಫ್ ಆಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ B ಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ 8.2 ಮಿಮೀ ಉದ್ದದೊಂದಿಗೆ LNOI ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ ದೀರ್ಘ ವಿಭಾಗದ ನಂತರಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್, ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆವರ್ತನವು ಸಹ ಎಫ್‌ಆರ್‌ಎಫ್ ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ ಹಂತವು ಆರ್ಎಫ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಕ್ರೆಸ್ಟ್ ಅಥವಾ ತೊಟ್ಟಿ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿತ ಬೆಳಕಿನ ನಾಡಿಯನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಚಿಲಿಪಿಲಿ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹಲ್ಲುಗಳು ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಡಿಸಿ ಪಕ್ಷಪಾತ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆಳವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣದ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಗಣಿತದ ಪ್ರಕಾರ, ಲೈಟ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಅನ್ನು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಹೀಗಿದೆ:
U ಟ್‌ಪುಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಡಬ್ಲ್ಯುಆರ್‌ಎಫ್‌ನ ಆವರ್ತನ ಮಧ್ಯಂತರದೊಂದಿಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು, ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣ ಹಲ್ಲಿನ ತೀವ್ರತೆಯು ಡಿಎಫ್‌ಬಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. MZM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತುPM ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್, ತದನಂತರ ಎಫ್‌ಎಫ್‌ಟಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಫ್ಲಾಟ್ನೆಸ್ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಡಿಸಿ ಬಯಾಸ್ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆಳದ ನಡುವಿನ ನೇರ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಂಕಿ ಅಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ಕೆಳಗಿನ ಅಂಕಿ ಅಂಶವು 0.6π ನ MZM ಬಯಾಸ್ ಡಿಸಿ ಮತ್ತು 0.4π ನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆಳದೊಂದಿಗೆ ಅನುಕರಿಸಿದ ರೋಹಿತ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದರ ಸಮತಟ್ಟುವಿಕೆ <5 ಡಿಬಿ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಕೆಳಗಿನವುಗಳು MZM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ, ln 500nm ದಪ್ಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಎಚ್ಚಣೆ ಆಳ 260nm, ಮತ್ತು ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅಗಲ 1.5um ಆಗಿದೆ. ಚಿನ್ನದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ದಪ್ಪ 1.2um ಆಗಿದೆ. ಮೇಲಿನ ಕ್ಲಾಡಿಂಗ್ ಸಿಯೋ 2 ನ ದಪ್ಪವು 2um ಆಗಿದೆ.

13 ದೃಗ್ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ವಿರಳವಾದ ಹಲ್ಲುಗಳು ಮತ್ತು ಸಮತಟ್ಟಾದ <2.4 ಡಿಬಿ ಹೊಂದಿರುವ ಪರೀಕ್ಷಿತ OFC ಯ ವರ್ಣಪಟಲವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿರುತ್ತದೆ. ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆವರ್ತನವು 5GHz, ಮತ್ತು MZM ಮತ್ತು PM ನಲ್ಲಿನ RF ಪವರ್ ಲೋಡಿಂಗ್ ಕ್ರಮವಾಗಿ 11.24 ಡಿಬಿಎಂ ಮತ್ತು 24.96 ಡಿಬಿಎಂ ಆಗಿದೆ. ಪಿಎಂ-ಆರ್ಎಫ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಹಲ್ಲುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣ ಮಧ್ಯಂತರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಚಿತ್ರ
ಮೇಲಿನವು LNOI ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಕೆಳಗಿನವು IIIV ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ರಚನೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿರುತ್ತದೆ: ಚಿಪ್ ಡಿಬಿಆರ್ ಲೇಸರ್, MZM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್, PM ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್, SOA ಮತ್ತು SSC ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಚಿಪ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ತೆಳುವಾಗುವುದನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

ಡಿಬಿಆರ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಎಸ್‌ಎಂಎಸ್‌ಆರ್ 35 ಡಿಬಿ, ರೇಖೆಯ ಅಗಲ 38 ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ z ್, ಮತ್ತು ಶ್ರುತಿ ಶ್ರೇಣಿ 9 ಎನ್ಎಂ.

MZM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು 1 ಮಿಮೀ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಕೇವಲ 7GHz@3DB ಯ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸೈಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿರೋಧ ಅಸಾಮರಸ್ಯದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಷ್ಟ 20 ಡಿಬಿ@-8 ಬಿ ಪಕ್ಷಪಾತ

ಎಸ್‌ಒಎ ಉದ್ದವು 500µm ಆಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ರೋಹಿತದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ 62nm@3db@90ma ಆಗಿದೆ. Output ಟ್‌ಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿತ ಎಸ್‌ಎಸ್‌ಸಿ ಚಿಪ್‌ನ ಜೋಡಣೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ (ಜೋಡಣೆ ದಕ್ಷತೆಯು 5 ಡಿಬಿ). ಅಂತಿಮ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಸುಮಾರು −7 ಡಿಬಿಎಂ ಆಗಿದೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಬಳಸಿದ ಆರ್ಎಫ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಆವರ್ತನವು 2.6GHz, ವಿದ್ಯುತ್ 24.7 ಡಿಬಿಎಂ, ಮತ್ತು ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ವಿಪಿಐ 5 ವಿ ಆಗಿದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಅಂಕಿ ಅಂಶವು 17 ಫೋಟೊಫೋಬಿಕ್ ಹಲ್ಲುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಫೋಟೊಫೋಬಿಕ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಆಗಿದೆ @10 ಡಿಬಿ ಮತ್ತು ಎಸ್‌ಎನ್‌ಎಸ್‌ಆರ್ 30 ಡಿಬಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.

ಈ ಯೋಜನೆಯು 5 ಜಿ ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ಗಾಗಿ ಉದ್ದೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಂಕಿ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಲೈಟ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಪತ್ತೆಯಾದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಘಟಕವಾಗಿದೆ, ಇದು 26 ಜಿ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು 10 ಪಟ್ಟು ಆವರ್ತನದಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಹೇಳಲಾಗಿಲ್ಲ.

ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನವು ಸ್ಥಿರ ಆವರ್ತನ ಮಧ್ಯಂತರ, ಕಡಿಮೆ ಹಂತದ ಶಬ್ದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾದ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಹಲವಾರು ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ. PM ನಲ್ಲಿ ಲೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ RF ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗೆ ದೊಡ್ಡ ಶಕ್ತಿ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನ ಮಧ್ಯಂತರವು ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ದರದಿಂದ, 50GHz ವರೆಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ, ಇದಕ್ಕೆ FR8 ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ತರಂಗಾಂತರದ ಮಧ್ಯಂತರ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ> 10nm) ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಸೀಮಿತ ಬಳಕೆ, ಪವರ್ ಫ್ಲಾಟ್ನೆಸ್ ಇನ್ನೂ ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ.