Silicia optika modulilopor FMCW
Kiel ni ĉiuj scias, unu el la plej gravaj komponentoj en FMCW-bazitaj Lidar-sistemoj estas la alta lineareca modulatoro. Ĝia funkcia principo estas montrita en la sekva figuro: UzadoDP-IQ-modulilobazitaununura flankbenda modulado (SSB), la supra kaj malsupraMZMlabori ĉe nula punkto, sur la vojo kaj malsupren de la flanka bando de wc+wm kaj WC-WM, wm estas la modula frekvenco, sed samtempe la pli malalta kanalo enkondukas 90-gradan fazdiferencon, kaj fine la lumon de WC-WM estas nuligita, nur la frekvencŝanĝa termino de wc+wm. En figuro b, LR-bluo estas la loka FM-ĉirpa signalo, RX-oranĝo estas la reflektita signalo, kaj pro la Dopplera efiko, la fina taktosignalo produktas f1 kaj f2.
La distanco kaj rapideco estas:
La sekvanta estas artikolo publikigita de Ŝanhaja Jiaotong Universitato en 2021, priSSBgeneratoroj kiuj efektivigas FMCW bazitan sursiliciaj lummoduliloj.
La agado de MZM estas montrita jene: La agado-diferenco de supraj kaj malsupraj brakaj moduliloj estas relative granda. La portanta flankbenda malakceptoproporcio estas malsama kun la frekvenca modulada indico, kaj la efiko plimalboniĝos kiam la frekvenco pliiĝas.
En la sekva figuro, la testrezultoj de la Lidar-sistemo montras ke a/b estas la taktosignalo je la sama rapideco kaj je malsamaj distancoj, kaj c/d estas la taktosignalo je la sama distanco kaj je malsamaj rapidecoj. La testrezultoj atingis 15mm kaj 0.775m/s.
Ĉi tie, nur la apliko de siliciooptika modulatoropor FMCW estas diskutita. En realeco, la efiko de silicia optika modulatoro ne estas tiel bona kiel tiu deLiNO3-modulilo, ĉefe ĉar en silicia optika modulatoro, la fazoŝanĝo/sorbadkoeficiento/junkcia kapacitanco estas ne-linia kun la tensioŝanĝo, kiel montrite en la figuro malsupre:
Tio estas,
La produkta potenco-rilato de lamodulatorosistemo estas kiel sekvas
La rezulto estas alta orda malagordo:
Tiuj kaŭzos la plilarĝigon de la taktofrekvenca signalo kaj la malkreskon de la signalo-bruo-proporcio. Do kio estas la maniero plibonigi la linearecon de la silicia lummodulilo? Ĉi tie ni nur diskutas la karakterizaĵojn de la aparato mem, kaj ne diskutas la kompensan skemon uzante aliajn helpajn strukturojn.
Unu el la kialoj de la ne-lineareco de moduladfazo kun tensio estas ke la malpeza kampo en la ondgvidilo estas en malsama distribuado de pezaj kaj malpezaj parametroj kaj la faza ŝanĝofteco estas malsama kun la ŝanĝo de tensio. Kiel montrite en la sekva bildo. La malplenigregiono kun peza interfero ŝanĝiĝas malpli ol tiu kun malpeza interfero.
La sekva figuro montras la ŝanĝkurbojn de la triaorda intermodula distordo TID kaj la duaorda harmonia distordo SHD kun la koncentriĝo de la malordo, tio estas, la modulada frekvenco. Oni povas vidi, ke la subpremadkapablo de la malakordigo por peza malordo estas pli alta ol tiu por malpeza malordo. Tial, remiksado helpas plibonigi linearecon.
Ĉi-supra estas ekvivalenta al pripensado de C en la RC-modelo de MZM, kaj la influo de R ankaŭ devus esti pripensita. La sekvanta estas la ŝanĝa kurbo de CDR3 kun la seriorezisto. Oni povas vidi, ke ju pli malgranda la seriorezisto, des pli granda la CDR3.
Laste sed ne malpli, la efiko de la silicia modulatoro ne estas nepre pli malbona ol tiu de LiNbO3. Kiel montrite en la figuro malsupre, CDR3 de lasilicio-modulatoroestos pli alta ol tiu de LiNbO3 en la kazo de plena biaso tra akceptebla dezajno de la strukturo kaj longo de la modulatoro. Testkondiĉoj restas konsekvencaj.
En resumo, la struktura dezajno de la silicia lummodulatoro povas nur esti mildigita, ne kuracita, kaj ĉu ĝi vere povas esti uzata en la FMCW-sistemo bezonas eksperimentan konfirmon, se ĝi vere povas esti, tiam ĝi povas atingi transceiver-integriĝon, kiu havas avantaĝojn. por grandskala kostoredukto.
Afiŝtempo: Mar-18-2024