Modilatè optik Silisyòmpou FMCW
Jan nou tout konnen, youn nan konpozan ki pi enpòtan nan sistèm Lidar ki baze sou FMCW se modilatè lineyite segondè a. Prensip fonksyònman li montre nan figi sa a: Lè l sèvi avèkModilatè DP-IQbazemodilasyon yon sèl bann lateral (SSB), anwo a ak anba aMZMTravay nan pwen nil la, sou wout la ak desann bann lateral wc+wm ak WC-WM, wm se frekans modilasyon an, men an menm tan kanal ki pi ba a entwodui yon diferans faz 90 degre, epi finalman limyè WC-WM nan anile, se sèlman tèm chanjman frekans wc+wm nan. Nan Figi b, ble LR a se siyal chirp FM lokal la, zoranj RX a se siyal reflete a, epi akòz efè Doppler la, siyal batman final la pwodui f1 ak f2.
Distans ak vitès la se:
Atik sa a se yon atik Inivèsite Jiaotong Shanghai te pibliye an 2021, souSSBdèlko ki aplike FMCW ki baze soumodilatè limyè silikon.
Pèfòmans MZM lan montre jan sa a: Diferans pèfòmans ant modilatè bra anwo ak anba a relativman gwo. Rapò rejè lateral transpòtè a diferan ak to modilasyon frekans lan, epi efè a ap vin pi mal pandan frekans lan ap ogmante.
Nan figi ki anba la a, rezilta tès sistèm Lidar la montre ke a/b se siyal batman an nan menm vitès la ak nan diferan distans, epi c/d se siyal batman an nan menm distans la ak nan diferan vitès. Rezilta tès yo te rive nan 15mm ak 0.775m/s.
Isit la, se sèlman aplikasyon silikon anmodilatè optikpou FMCW ap diskite. An reyalite, efè modilatè optik silikon an pa osi bon ke sa ki nanModilatè LiNO3, sitou paske nan modilatè optik Silisyòm, chanjman faz/koyefisyan absòpsyon/kapasitans jonksyon an pa lineyè ak chanjman vòltaj la, jan yo montre nan figi ki anba a:
Sa vle di,
Relasyon pouvwa pwodiksyon anmodilatèsistèm nan se jan sa a
Rezilta a se yon dezakòdman ki wo nivo:
Sa ap lakòz elajisman siyal frekans batman an epi diminisyon rapò siyal-bri a. Alò, ki fason pou amelyore lineyite modilatè limyè silikon an? Isit la, nou sèlman diskite karakteristik aparèy la li menm, epi nou pa diskite sou konplo konpansasyon an lè l sèvi avèk lòt estrikti oksilyè.
Youn nan rezon ki fè faz modilasyon an pa lineyè avèk vòltaj la se paske chan limyè a nan gid vag la gen yon distribisyon diferan pou paramèt lou ak lejè epi vitès chanjman faz la diferan avèk chanjman vòltaj la. Jan yo montre nan imaj ki anba a. Rejyon rediksyon an avèk gwo entèferans chanje mwens pase sa ki gen entèferans limyè.
Figi ki anba la a montre koub chanjman distòsyon entèmodilasyon twazyèm lòd TID a ak distòsyon amonik dezyèm lòd SHD a avèk konsantrasyon dezòd la, sa vle di, frekans modilasyon an. Nou ka wè ke kapasite sipresyon dezòd la pou dezòd lou pi wo pase sa ki pou dezòd lejè. Se poutèt sa, remiksaj ede amelyore linearite.
Sa ki anwo a ekivalan a konsidere C nan modèl RC MZM lan, epi yo ta dwe konsidere enfliyans R tou. Men koub chanjman CDR3 la ak rezistans seri a. Nou ka wè ke pi piti rezistans seri a, se pi gwo CDR3 la.
Finalman, men pa pi piti enpòtan, efè modilatè Silisyòm lan pa nesesèman pi mal pase sa LiNbO3 la. Jan yo montre nan figi ki anba a, CDR3 nanmodilatè silikonap pi wo pase sa ki nan LiNbO3 nan ka polarizasyon konplè atravè yon konsepsyon rezonab nan estrikti ak longè modilatè a. Kondisyon tès yo rete konsistan.
An rezime, konsepsyon estriktirèl modilatè limyè silikon an ka sèlman diminye, li pa geri, epi si li ka vrèman itilize nan sistèm FMCW a bezwen verifikasyon eksperimantal, si li ka vrèman itilize, Lè sa a, li ka reyalize entegrasyon transceiver, ki gen avantaj pou rediksyon pri sou gwo echèl.
Lè pòs la: 18 Mas 2024