Silikonski optički modulator za FMCW

Silikonski optički modulatorza FMCW

Kao što svi znamo, jedna od najvažnijih komponenti u LIDAR sistemima sa sjedištem u FMCW-u je visoki modulator linearnosti. Njegov princip rada prikazan je na sljedećoj slici: koristećiDP-IQ modulatorzasnovanJedna bočna modulacija (SSB), gornje i donjeMZMRadite na null točki, na putu i niz bočni bend WC + WM, WM je frekvencija modulacije, ali istovremeno donji kanal uvodi 90 stepeni faznih razlika, a konačno se svjetlost WC-WM-a otkazuje, samo izraz WC-WC-a, samo frekvencijski pomak WC + WM. Na slici B, LR plava je lokalni FM chirp signal, RX Orange je odbijen signal, a zbog dopler efekta, konačni beat signal proizvodi F1 i F2.

Udaljenost i brzina su:

Slijedi članak koji je objavio Shanghai Jiaotong University u 2021. oSSBGeneratori koji implementiraju FMCW na osnovuSilikonski lagani modulatori.

Performanse MZM-a prikazani su na sljedeći način: Razlika performansi gornjih i donjih modulatora za ruke relativno je velika. Koeficijent odbacivanja odbacivanja nosača razlikuje se s brzinom frekvencijske modulacije, a efekat će postati lošiji dok se frekvencija povećava.

Na sljedećoj slici, rezultati ispitivanja Lidar System pokazuju da je A / B Beat signal istim brzinom i na različitim udaljenostima, a c / d je beat signal na istoj udaljenosti i na različitim brzinama. Rezultati ispitivanja dostigli su 15 mm i 0,775m / s.

Evo, samo primjena silikonaOptički modulatorza FMCW se raspravlja. U stvarnosti, efekat silicijum optičkog modulatora nije tako dobar kao tajLino3 modulator, uglavnom zbog silikonskog optičkog modulatora, fazna promjena / apsorpcijski koeficijent / spasivost ne-linearne je s promjenom napona, kao što je prikazano na donjoj slici:

To jest,

Izlazni odnos snagemodulatorSistem je sljedeći
Rezultat je umanjivanje visokog reda:

Oni će prouzrokovati širenje pojasevog frekvencijskog signala i smanjenje omjera signala do buke. Pa koji je način poboljšanja linearnosti silikonskog svjetlosnog modulatora? Ovdje razgovaramo samo o karakteristikama samog uređaja i ne raspravlja o šemu kompenzacije koristeći druge pomoćne strukture.
Jedan od razloga nelinearnosti faze modulacije sa naponom je da je svjetlosno polje u valovom premalomu u različitoj distribuciji teških i lakih parametara, a stopa promjene faze razlikuje se s promjenom napona. Kao što je prikazano na sledećoj slici. Regija iscrpljenosti s velikim smetnji mijenja se manje od one s svjetlosnim smetnji.

Sljedeća slika prikazuje promjene krivulje promene treće naručivanja intermodulacijskog izobličenja i sekundu harmonične distorzije s koncentracijom nereda, odnosno frekvencije modulacije. Može se vidjeti da je sposobnost za ublažavanje za utapanje za teške nerede veće od onog za laganu neredu. Stoga remiksiranje pomaže u poboljšanju linearnosti.

Gore navedeno je ekvivalentno razmatranju C u modelu RC modela MZM-a, a utjecaj r također treba uzeti u obzir. Slijedi krivulja promjene CDR3 sa serijskim otporom. Može se vidjeti da je manja otpornost na seriju, veća CDR3.

Posljednje, ali ne najmanje bitno, učinak silikonskog modulatora nije nužno lošiji od onog LINBO3. Kao što je prikazano na donjoj slici, CDR3Silikonski modulatorbit će viši od onog LINBO3 u slučaju pune pristranosti kroz razumnim dizajnom strukture i dužine modulatora. Uvjeti ispitivanja ostaju dosljedni.

Ukratko, strukturni dizajn silikonskog svjetlosnog modulatora može se ublažiti samo, a da li se zaista može koristiti u FMCW sustavu potrebna eksperimentalna provjera, ako može postići integraciju primopredajnika, što ima prednosti za smanjenje velikih troškova.