Silikon optiese modulatorVir FMCW
Soos ons almal weet, is een van die belangrikste komponente in FMCW-gebaseerde LiDAR-stelsels die hoë lineariteitsmodulator. Die werkbeginsel daarvan word in die volgende figuur getoon: gebruikDP-IQ-modulatorgebaseerEnkele sybandmodulasie (SSB), die boonste en ondersteMZMWerk op nulpunt, op die pad en af in die syband van WC+WM en WC-WM, WM is die modulasiefrekwensie, maar terselfdertyd stel die onderste kanaal 90 grade fase-verskil in, en uiteindelik word die lig van WC-WM gekanselleer, slegs die frekwensieverskuiwingsterm van WC+WM. In Figuur B is LR Blue die plaaslike FM -chirpsein, RX Orange is die weerkaatsde sein, en as gevolg van die Doppler -effek, produseer die finale klopsein F1 en F2.
Die afstand en spoed is:
Die volgende is 'n artikel wat in 2021 deur die Shanghai Jiaotong Universiteit gepubliseer is, oorSSBkragopwekkers wat FMCW implementeer op grond vansilikon ligmodulators.
Die prestasie van MZM word soos volg getoon: die prestasieverskil van die boonste en onderarmmodulators is relatief groot. Die verwerpingsverhouding van die sykant van die draer verskil met die frekwensiemodulasietempo, en die effek sal erger word namate die frekwensie toeneem.
In die volgende figuur toon die toetsresultate van die LiDAR -stelsel dat A/B die klopsein is op dieselfde snelheid en op verskillende afstande, en C/D is die klopsein op dieselfde afstand en op verskillende snelhede. Die toetsresultate het 15 mm en 0,775 m /s bereik.
Hier is slegs die toepassing van silikonOptiese modulatorVir FMCW word bespreek. In werklikheid is die effek van silikonoptiese modulator nie so goed soos dié vanLino3 -modulator, hoofsaaklik omdat die silikon-optiese modulator die faseverandering/absorpsiekoëffisiënt/aansluitingskapasitansie nie-lineêr is met die spanningsverandering, soos getoon in die onderstaande figuur:
Dit is,
Die uitsetkragverhouding van diemodulatorstelsel is soos volg
Die resultaat is 'n hoë orde -aftakeling:
Dit sal die verbreding van die klopfrekwensie-sein en die afname in die sein-tot-geraas-verhouding veroorsaak. Wat is die manier om die lineariteit van die silikonligmodulator te verbeter? Hier bespreek ons slegs die kenmerke van die toestel self, en bespreek ons nie die vergoedingskema met behulp van ander hulpstrukture nie.
Een van die redes vir die nie-lineariteit van die modulasiefase met spanning is dat die ligveld in die golfleier in verskillende verdeling van swaar en ligparameters is en dat die faseveranderingsnelheid verskil met die verandering van die spanning. Soos in die volgende foto getoon. Die uitputtingstreek met swaar interferensie verander minder as dié met ligte inmenging.
Die volgende figuur toon die veranderingskurwes van die derde-orde intermodulasie-vervorming TID en die tweede-orde harmoniese vervorming SHD met die konsentrasie van die rommel, dit wil sê die modulasiefrekwensie. Daar kan gesien word dat die onderdrukkingvermoë van die afwerking vir swaar rommel hoër is as vir ligte rommel. Daarom help remixing om lineariteit te verbeter.
Bogenoemde is gelykstaande aan die oorweging van C in die RC -model van MZM, en die invloed van R moet ook oorweeg word. Die volgende is die veranderingskurwe van CDR3 met die reeksweerstand. Daar kan gesien word dat hoe kleiner die reeksweerstand, hoe groter is die CDR3.
Laastens, maar nie die minste nie, is die effek van die silikonmodulator nie noodwendig erger as dié van Linbo3 nie. Soos getoon in die onderstaande figuur, CDR3 van diesilikonmodulatorsal hoër wees as dié van Linbo3 in die geval van volledige vooroordeel deur redelike ontwerp van die struktuur en lengte van die modulator. Toetsvoorwaardes bly konsekwent.
Samevattend kan die strukturele ontwerp van die silikonligmodulator slegs versag word, nie genees word nie, en of dit regtig in die FMCW-stelsel gebruik kan word, moet eksperimentele verifikasie gebruik word, indien dit regtig kan wees, kan dit die integrasie van die versending verkry, wat voordele het vir grootskaalse kosteverlaging.
Postyd: Mrt-18-2024