Кремний оптик модуляторыFMCW өчен
Барыбызга да билгеле булганча, FMCW нигезендәге Lidar системаларының иң мөһим компонентларының берсе - югары сызыклы модулятор. Аның эш принцибы түбәндәге рәсемдә күрсәтелгән: КуллануDP-IQ модуляторынигезләнгәнбер як полосалы модуляция (SSB), өске һәм аскыMZMнуль ноктасында, юлда һәм wc+wm һәм WC-WM ян полосасы буйлап эшләнгәндә, wm - модуляция ешлыгы, ләкин шул ук вакытта аскы канал 90 градус фаза аермасын кертә, һәм ниһаять, WC-WM яктылыгы юкка чыга, бары тик wc+wm ешлык күчеше генә. b рәсемдә, LR зәңгәре - җирле FM чиркәве сигналы, RX кызгылт сарысы - чагылган сигнал, һәм Допплер эффекты аркасында соңгы сугу сигналы f1 һәм f2 чыгара.
Ара һәм тизлек:
Түбәндә Шанхай Цзяотун университеты тарафыннан 2021 елда бастырылган мәкалә бирелә, ул турындаSSBнигезендә FMCW гамәлгә ашыручы генераторларкремний яктылык модуляторлары.
MZM эшчәнлеге түбәндәгечә күрсәтелгән: Өске һәм аскы кул модуляторларының эшчәнлек аермасы чагыштырмача зур. Йөк ташучының ян полосасын кире кагу коэффициенты ешлык модуляциясе тизлеге белән аерылып тора, һәм ешлык арткан саен йогынты начарая.
Түбәндәге рәсемдә Lidar системасының сынау нәтиҗәләре күрсәткәнчә, a/b - бер үк тизлектә һәм төрле ераклыктагы тибеш сигналы, ә c/d - бер үк ераклыкта һәм төрле тизлекләрдә тибеш сигналы. Сынау нәтиҗәләре 15 мм һәм 0,775 м/с га җитте.
Монда кремний куллану гынаоптик модуляторFMCW өчен фикер алышына. Чынлыкта, кремний оптик модуляторының йогынтысы кебек яхшы түгелLiNO3 модуляторы, нигездә, кремний оптик модуляторында фаза үзгәреше/абсорбция коэффициенты/тоташу сыйдырышлыгы көчәнеш үзгәреше белән сызыклы булмаганга күрә, түбәндәге рәсемдә күрсәтелгәнчә:
Ягъни,
Чыгару куәте мөнәсәбәтемодуляторсистема түбәндәгечә
Нәтиҗәдә, югары дәрәҗәдәге детективлашу килеп чыга:
Болар тибеш ешлыгы сигналының киңәюенә һәм сигнал-шау нисбәтенең кимүенә китерәчәк. Димәк, кремний яктылык модуляторының сызыклылыгын ничек яхшыртырга мөмкин? Монда без җайланманың үзенчәлекләрен генә тикшерәбез, ә башка ярдәмче структураларны кулланып компенсация схемасын тикшермибез.
Көчәнеш белән модуляция фазасының сызыклы булмау сәбәпләренең берсе - дулкын үткәргечтәге яктылык кыры авыр һәм җиңел параметрларның төрле таралышында, һәм фаза үзгәрү тизлеге көчәнеш үзгәрү белән төрлечә. Түбәндәге рәсемдә күрсәтелгәнчә. Көчле интерференция белән бетү өлкәсе яктылык интерференциясенә караганда азрак үзгәрә.
Түбәндәге рәсемдә өченче дәрәҗә интермодуляция бозылуы TID һәм икенче дәрәҗә гармоник бозылу SHD үзгәрү кәкреләре, модуляция ешлыгы белән күрсәтелгән. Күренгәнчә, авыр модуляция өчен детективлаштыруның бастыру сәләте җиңел модуляциягә караганда югарырак. Шуңа күрә ремикслау сызыклылыкны яхшыртырга ярдәм итә.
Югарыда әйтелгәннәр MZM-ның RC моделендә C-ны карауга тиң, һәм R-ның йогынтысын да исәпкә алырга кирәк. Түбәндә CDR3-нең эзлекле тоташу белән үзгәрү кәкресе күрсәтелгән. Күрергә мөмкин ки, эзлекле тоташу каршылыгы кечерәк булган саен, CDR3 зуррак була.
Соңгысы, ләкин иң мөһиме, кремний модуляторының йогынтысы LiNbO3 йогынтысыннан начаррак түгел. Түбәндәге рәсемдә күрсәтелгәнчә, CDR3кремний модуляторыМодуляторның структурасын һәм озынлыгын акылга сыярлык проектлау аша тулы тайпылыш булганда, LiNbO3 белән чагыштырганда югарырак булачак. Сынау шартлары үзгәрешсез кала.
Кыскасы, кремний яктылык модуляторының структураль конструкциясен йомшартып кына була, дәвалап булмый, һәм аны чыннан да FMCW системасында кулланып буламы-юкмы икәнен эксперименталь тикшерү кирәк, әгәр чыннан да кулланып була икән, ул кабул итүче-тапшыручы интеграциягә ирешә ала, бу зур күләмле чыгымнарны киметү өчен өстенлекләргә ия.
Бастырып чыгару вакыты: 2024 елның 18 марты