Modulator opitika silikoni fun FMCW

Ohun èlò ìṣiṣẹ́ opitika silikonifún FMCW

Gẹ́gẹ́ bí gbogbo wa ṣe mọ̀, ọ̀kan lára ​​àwọn ohun pàtàkì jùlọ nínú àwọn ètò Lidar tí ó dá lórí FMCW ni ohun èlò ìṣiṣẹ́ gíga. Ìlànà iṣẹ́ rẹ̀ hàn nínú àwòrán yìí:DP-IQ modulatorti o da loriìṣàtúnṣe ẹ̀gbẹ́ kan ṣoṣo (SSB), òkè àti ìsàlẹ̀MZMIṣẹ́ ní ibi tí kò sí ohunkóhun, ní ojú ọ̀nà àti ní ìsàlẹ̀ ẹ̀gbẹ́ ìpele wc+wm àti WC-WM, wm ni ìgbà tí a ń ṣe àtúnṣe, ṣùgbọ́n ní àkókò kan náà, ikanni ìsàlẹ̀ mú ìyàtọ̀ ìpele 90 dégrees wá, àti ní ìparí a ti fagilé ìmọ́lẹ̀ WC-WM, ìgbà tí a ń ṣe àtúnṣe ìpele frequency ti wc+wm nìkan ni. Nínú Àwòrán b, LR blue ni àmì FM chirp ti agbègbè, RX osan ni àmì tí a ń tàn jáde, àti nítorí ipa Doppler, àmì ìlù ìkẹyìn ń mú f1 àti f2 jáde.

Ijinna ati iyara naa jẹ:

Àpilẹ̀kọ tí Shanghai Jiaotong University gbé jáde ní ọdún 2021 nìyí, nípaSSBawọn ẹrọ ina ti o ṣe ilana FMCW da loriawọn ohun elo itanna silikoni.

A fihan iṣẹ MZM bi atẹle: Iyatọ iṣẹ ti awọn modulators apa oke ati isalẹ tobi pupọ. Ipin ikọsilẹ ẹgbẹ ti ngbe yatọ si pẹlu oṣuwọn iyipada igbohunsafẹfẹ, ati pe ipa naa yoo buru si bi igbohunsafẹfẹ naa ṣe n pọ si.

Nínú àwòrán tó tẹ̀lé e yìí, àwọn àbájáde ìdánwò ètò Lidar fihàn pé a/b ni àmì ìlù ní iyàrá kan náà àti ní àwọn iyàrá ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀, àti c/d ni àmì ìlù ní iyàrá kan náà àti ní àwọn iyàrá ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀. Àwọn àbájáde ìdánwò náà dé 15mm àti 0.775m/s.

Nibi, lilo silikoni nikanohun èlò ìṣiṣẹ́ ojúfún FMCW ni a ti jíròrò. Ní òótọ́, ipa ti ohun èlò ìṣiṣẹ́ opitika silicon kò dára tó tiOlùmúdàgbà LiNO3, ní pàtàkì nítorí pé nínú ohun èlò ìṣiṣẹ́ opitika silicon, agbára ìyípadà/ìfàmọ́ra ìpele/ìfàmọ́ra kò ní ìlà pẹ̀lú ìyípadà folti, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ní ìsàlẹ̀ yìí:

Iyẹn ni,

Ìbáṣepọ̀ agbára ìjáde tiolùmúdàgbàeto naa jẹ bi atẹle
Abajade jẹ iyipada aṣẹ giga:

Àwọn wọ̀nyí yóò fa ìfẹ̀ sí i tí àmì ìró ìlù náà bá fẹ̀ sí i àti ìdínkù ìpíndọ́gba àmì-sí-ariwo. Nítorí náà, kí ni ọ̀nà láti mú kí ìlà ti ohun èlò ìmọ́lẹ̀ silicon sunwọ̀n sí i? Níbí, a kàn ń sọ̀rọ̀ nípa àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ náà fúnra rẹ̀, a kò sì sọ̀rọ̀ nípa ètò ìsanpadà nípa lílo àwọn ètò ìrànlọ́wọ́ mìíràn.
Ọ̀kan lára ​​àwọn ìdí tí kò fi sí ìlà tí ìpele ìyípadà pẹ̀lú fóltéèjì ni pé pápá ìmọ́lẹ̀ nínú ìtọ́sọ́nà waveguide wà ní ìpínkiri onírúurú ti àwọn pàrámítà eru àti ìmọ́lẹ̀ àti pé ìwọ̀n ìyípadà ìpele yàtọ̀ sí ìyípadà fóltéèjì. Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán tó tẹ̀lé e yìí. Agbègbè ìparẹ́ pẹ̀lú ìdènà líle ń yípadà díẹ̀ sí èyí tí ìdènà ìmọ́lẹ̀ ń yípadà.

Àwòrán tó tẹ̀lé yìí fi àwọn ìyípadà tó wà nínú ìyípadà TID àti ìyípadà ìpele kejì SHD hàn pẹ̀lú ìṣọ̀kan ìdàpọ̀, ìyẹn ni ìyípadà ìyípadà. A lè rí i pé agbára ìdènà ìyípadà fún ìdàpọ̀ tó wúwo ga ju ti ìdàpọ̀ tó wúwo lọ. Nítorí náà, àtúnṣe ń ran lọ́wọ́ láti mú kí ìlà pọ̀ sí i.

Èyí tó wà lókè yìí dọ́gba pẹ̀lú gbígbé C yẹ̀ wò nínú àwòṣe RC ti MZM, a sì gbọ́dọ̀ gbé ipa R yẹ̀ wò pẹ̀lú. Èyí tó tẹ̀lé ni ìyípadà CDR3 pẹ̀lú resistance jara. A lè rí i pé bí resistance jara bá ṣe kéré tó, bẹ́ẹ̀ náà ni CDR3 náà ṣe ń pọ̀ sí i.

Níkẹyìn, ipa ti ohun elo silikoni ko buru ju ti LiNbO3 lọ. Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ìsàlẹ̀, CDR3 tiohun èlò ìtọ́jú ohun èlò sílíkọ́nìyóò ga ju ti LiNbO3 lọ ní ti ẹ̀tọ́ pípé nípasẹ̀ ìṣètò tó bójú mu ti ìṣètò àti gígùn modulator náà. Àwọn ipò ìdánwò náà dúró ṣinṣin.

Ní ṣókí, a lè dín ìṣètò ìṣètò ti ohun èlò ìmọ́tótó ìmọ́lẹ̀ silicon kù nìkan, kìí ṣe pé a lè wòsàn, àti bóyá a lè lò ó ní gidi nínú ètò FMCW nílò ìwádìí ìdánilójú, tí ó bá lè jẹ́ bẹ́ẹ̀ gan-an, nígbà náà ó lè ṣe àṣeyọrí ìṣọ̀kan transceiver, èyí tí ó ní àwọn àǹfààní fún ìdínkù iye owó ńlá.