Titunultra-ga iparun ratio elekitiro-opitiki modulator
On-chip elekitiro-opiti modulators (orisun silikoni, triquinoid, tinrin film litiumu niobate, ati be be lo) ni awọn anfani ti iwapọ, ga iyara ati kekere agbara agbara, ṣugbọn nibẹ ni o wa si tun nla italaya lati se aseyori ìmúdàgba kikankikan awose pẹlu olekenka-ga iparun ratio. Laipẹ, awọn oniwadi ni Ile-iṣẹ iwadii apapọ kan fun Sensing Fiber Optic ni ile-ẹkọ giga Kannada ti ṣe aṣeyọri nla kan ni aaye ti ipin iparun-giga-giga awọn oluyipada elekitiro-opitika lori awọn sobusitireti ohun alumọni. Da lori eto àlẹmọ opitika aṣẹ giga, ohun alumọni lori-chipelekitiro-opitiki modulatorpẹlu ipin iparun ti o to 68 dB jẹ imuse fun igba akọkọ. Iwọn ati agbara agbara jẹ awọn aṣẹ titobi meji ti o kere ju ti aṣa lọAOM alayipada, ati pe o ṣeeṣe ohun elo ti ẹrọ naa jẹri ninu eto DAS yàrá.
Aworan 1 Sikematiki ti ẹrọ idanwo fun ultraga iparun ratio elekitiro-opitiki modulator
Awọn ohun alumọni-orisunelekitiro-opitika modulatorda lori awọn pelu microring àlẹmọ be jẹ iru si awọn kilasika itanna àlẹmọ. Modulator elekitiro-opitiki ṣaṣeyọri sisẹ bandpass alapin ati ipin ijusile giga ti iye (> 60 dB) nipasẹ isọdọkan lẹsẹsẹ ti awọn ohun alumọni microring mẹrin ti o da lori ohun alumọni. Pẹlu iranlọwọ ti oluyipada alakoso elekitiro-opitika iru-Pin ni microring kọọkan, irisi transmittance ti modulator le yipada ni pataki ni foliteji ti a lo kekere (<1.5 V). Iwọn ijusile iye ti o ga julọ ni idapo pẹlu abuda yipo-isalẹ àlẹmọ ga jẹ ki kikankikan ti ina igbewọle nitosi iwọn gigun resonant lati ṣe iyipada pẹlu itansan ti o tobi pupọ, eyiti o jẹ itara pupọ si iṣelọpọ ti ipin ina iparun ti o ga pupọ.
Lati mọ daju agbara modulation ti elekitiro-opitiki modulator, ẹgbẹ akọkọ ṣe afihan iyatọ ti gbigbe ẹrọ naa pẹlu foliteji DC ni iwọn gigun ti nṣiṣẹ. O le rii pe lẹhin 1 V, gbigbe gbigbe silẹ ni didan lori 60 dB. Nitori aropin ti awọn ọna akiyesi oscilloscope ti aṣa, ẹgbẹ iwadii gba ọna wiwọn kikọlu ara-heterodyne, ati lilo iwọn agbara nla ti spectrometer lati ṣe apejuwe ipin iparun agbara-giga giga ti modulator lakoko awose pulse. Awọn abajade esiperimenta fihan pe pulse ina ti o wu jade ti modulator ni ipin iparun ti o to 68 dB, ati ipin iparun ti diẹ sii ju 65 dB nitosi ọpọlọpọ awọn ipo igbi resonant. Lẹhin iṣiro alaye, foliteji awakọ RF gangan ti a kojọpọ si elekiturodu jẹ nipa 1 V, ati pe agbara iṣipopada jẹ 3.6 mW nikan, eyiti o jẹ awọn aṣẹ titobi meji ti o kere ju agbara AOM modulator mora lọ.
Ohun elo ti ohun elo elekitiro-opiti ti o da lori ohun alumọni ni eto DAS ni a le lo si eto DAS wiwa taara nipasẹ iṣakojọpọ modulator ori-chip. Yatọ si ifihan gbogbogbo heterodyne interferometry agbegbe, ipo demodulation ti interferometry Michelson ti ko ni iwọntunwọnsi ni a gba sinu eto yii, nitorinaa ipa iyipada igbohunsafẹfẹ opiti ti modulator ko nilo. Awọn iyipada alakoso ti o ṣẹlẹ nipasẹ awọn ifihan agbara gbigbọn sinusoidal ni a mu pada ni aṣeyọri nipasẹ demodulation ti awọn ifihan agbara tuka Rayleigh ti awọn ikanni 3 nipa lilo algorithm demodulation IQ ti aṣa. Awọn abajade fihan pe SNR jẹ nipa 56 dB. Pipin ti iwuwo iwoye agbara pẹlu gbogbo ipari ti okun sensọ ni iwọn igbohunsafẹfẹ ifihan ± 100 Hz ti wa ni iwadii siwaju. Yato si ifihan agbara pataki ni ipo gbigbọn ati igbohunsafẹfẹ, o ṣe akiyesi pe awọn idahun iwuwo iwoye agbara kan wa ni awọn ipo aye miiran. Ariwo crosstalk ni ibiti o ti ± 10 Hz ati ni ita ipo gbigbọn jẹ iwọn ilawọn gigun ti okun, ati pe apapọ SNR ni aaye ko kere ju 33 dB.
Olusin 2
a Sikematiki aworan atọka ti okun opitika pin akositiki oye eto.
b Demodulated ifihan agbara spectral iwuwo.
c, d awọn igbohunsafẹfẹ gbigbọn nitosi pinpin iwuwo iwoye agbara lẹba okun oye.
Iwadi yii jẹ akọkọ lati ṣaṣeyọri modulator elekitiro-opitika lori ohun alumọni pẹlu ipin iparun giga-giga (68 dB), ati ni aṣeyọri ti a lo si awọn eto DAS, ati pe ipa ti lilo oluyipada AOM iṣowo jẹ isunmọ, ati iwọn ati agbara agbara jẹ awọn aṣẹ meji ti titobi ti o kere ju ti igbehin lọ, eyiti o nireti lati ṣe ipa pataki ninu iran ti nbọ ti awọn ọna ṣiṣe kekere ti pin. Ni afikun, ilana iṣelọpọ iwọn-nla CMOS ati agbara isọpọ lori-chip ti ohun alumọnioptoelectronic awọn ẹrọle ṣe igbega pupọ si idagbasoke ti iran tuntun ti idiyele kekere, awọn modulu iṣọpọ monolithic ẹrọ pupọ ti o da lori-chip pin awọn eto oye okun.
Akoko ifiweranṣẹ: Mar-18-2025