Соңгы ультра-югары юкка чыгу коэффициенты электро-оптик модульатор

Соңгысыультра-югары юкка чыгу коэффициенты электро-оптик модульатор

Чиптагы электро-оптик модульаторлар (кремнийга нигезләнгән, трикиноид, нечкә пленка литий ниобат һ.б.) компактның, югары тизлекнең һәм аз энергия куллануның өстенлекләренә ия, ләкин ультра югары юкка чыгу коэффициенты белән динамик интенсивлык модуляциясенә ирешү өчен әле зур проблемалар бар. Күптән түгел, Кытай университетындагы җепсел оптик сенсингының уртак тикшеренү үзәге тикшерүчеләре кремний субстратларында ультра-югары юкка чыгу коэффициенты өлкәсендә зур уңышларга ирештеләр. Orderгары тәртипле оптик фильтр структурасына нигезләнеп, чип кремнийэлектро-оптик модульаторюкка чыгу коэффициенты 68 дБга кадәр беренче тапкыр тормышка ашырыла. Зурлык һәм энергия куллану традиционныкыннан кечерәк зурлыктагы ике заказAOM модульаторы, һәм җайланманың куллану мөмкинлеге лаборатория DAS системасында расланган.

Рәсем 1 Ультра өчен сынау җайланмасының схематик схемасыэлектро-оптик модульаторның юкка чыгу коэффициенты

Кремний нигезендәэлектро-оптик модульаторкушылган микроринг фильтр структурасы нигезендә классик электр фильтрына охшаган. Электро-оптик модульатор яссы полосаны фильтрлауга һәм кремнийга нигезләнгән дүрт микронизация резонаторының серияле кушылуы аша югары диапазоннан баш тарту коэффициентына ирешә (> 60 dB). Micәр микрорингта Пин тибындагы электро-оптик фаза күчергеч ярдәмендә модульаторның тапшыру спектры аз кулланылган көчәнештә сизелерлек үзгәрергә мөмкин (<1.5 V). Тасмадан баш тарту коэффициенты, тик фильтрның түбән төшү характеристикасы белән кушылып, резонант дулкын озынлыгы янындагы керү нурының интенсивлыгын бик зур контраст белән модуляцияләргә мөмкинлек бирә, бу ультра-югары юкка чыгу коэффициенты җиңел импульс җитештерү өчен бик уңайлы.

Электро-оптик модульаторның модуляция мөмкинлеген тикшерү өчен, команда иң элек эш дулкын озынлыгында DC көчәнеше белән җайланманың тапшыру үзгәрүен күрсәтте. Күрергә була, 1 Втан соң, тапшыру 60 дБтан кискен төшә. Гадәттәге осиллоскоп күзәтү ысулларының чикләнүе аркасында, тикшеренү төркеме үз-үзен гетеродинга комачаулау үлчәү ысулын куллана, һәм импульс модуляциясе вакытында модульаторның ультра югары динамик юкка чыгу коэффициентын характерлау өчен спектрометрның зур динамик диапазонын куллана. Эксперименталь нәтиҗәләр шуны күрсәтә: модульаторның чыгу якты импульсының юкка чыгу коэффициенты 68 дБга кадәр, һәм юкка чыгу коэффициенты 65 резонант дулкын озынлыгы позициясе янында. Detailedентекле исәпләүдән соң, электродка йөкләнгән RF саклагыч көчәнеше 1 В тирәсе, һәм модуляция көчен куллану 3,6 мВт кына, бу гадәти AOM модульатор энергия кулланудан кечерәк зурлыктагы ике заказ.

Кремний нигезендәге электро-оптик модульаторны DAS системасында куллану, чиптагы модульаторны тутырып, турыдан-туры ачыклау DAS системасына кулланылырга мөмкин. Гомуми җирле сигнал гетеродин интерферометриясеннән аермалы буларак, бу системада балансланмаган Мишельсон интерферометриясенең демодуляция режимы кабул ителә, шуңа күрә модульаторның оптик ешлык сменасы эффекты кирәк түгел. Синусоидаль тибрәнү сигналлары аркасында килеп чыккан фаза үзгәреше гадәти IQ демодуляция алгоритмы ярдәмендә 3 каналның Рейли таралган сигналларын демодуляцияләү белән уңышлы торгызыла. Нәтиҗә шуны күрсәтә: SNR якынча 56 дБ. Алга таба 100 100 Гц сигнал ешлыгы диапазонында сенсор җепселенең озынлыгы буенча көч спектр тыгызлыгының бүленеше тикшерелә. Тибрәнү позициясендә һәм ешлыгында күренекле сигналдан тыш, башка киңлектә билгеле бер спектр тыгызлыгы җаваплары барлыгы күзәтелә. H 10 Гц диапазонында һәм тибрәнү позициясеннән читтә булган кроссаль тавыш җепсел озынлыгы буенча уртача, һәм космостагы уртача SNR 33 dB ким түгел.

Рәсем 2

оптик җепселнең схематик схемасы таратылган акустик сизү системасы.

b Демодуляцияләнгән сигнал көче спектр тыгызлыгы.

в, г сизү җепселләре буенча көч спектраль тыгызлык бүленеше янында тибрәнү ешлыклары.

Бу тикшеренү кремнийда ультра югары юкка чыгу коэффициенты белән (68 дБ) электро-оптик модульаторга иреште, һәм DAS системаларында уңышлы кулланылды, һәм коммерция AOM модуляторын куллану эффекты бик якын, һәм зурлыгы һәм энергия куллану соңгысы белән чагыштырганда кечерәк зурлыктагы ике заказ, миниатюрлаштырылган, аз көчле таратылган җепсел сизү системасында төп роль уйныйчак. Моннан тыш, CMOS зур масштаблы җитештерү процессы һәм кремний нигезендә чиптагы интеграция мөмкинлегеоптоэлектрон җайланмаларЧип таратылган җепсел сизү системалары нигезендә аз чыгымлы, күп җайланма монолит интеграль модульләрнең яңа буын үсешенә зур ярдәм итә ала.