FMCW silicio optinis moduliatorius

Silicio optinis moduliatoriusFMCW

Kaip mes visi žinome, vienas iš svarbiausių FMCW pagrindu sukurtų „LiDAR“ sistemų komponentų yra aukšto tiesiškumo moduliatorius. Jo darbo principas parodytas šiame paveikslėlyje: naudojantDP-IQ moduliatoriusremiantisVienos šoninės juostos moduliacija (SSB), viršutinė ir apatinėMZMDarbas „Null Point“, kelyje ir žemyn šoninėje WC+WM ir WC-WM juostoje, WM yra moduliacijos dažnis, tačiau tuo pat metu apatinis kanalas įveda 90 laipsnių fazių skirtumą ir galiausiai WC-WM šviesą yra atšauktas, tik WC+WM dažnio poslinkio terminas. B paveiksle LR mėlyna yra vietinis FM čirpimo signalas, „Rx Orange“ yra atspindėtas signalas, o dėl Doplerio efekto galutinis ritmo signalas sukuria F1 ir F2.

Atstumas ir greitis yra:

Toliau pateiktas straipsnis, kurį 2021 m. Išleido Šanchajaus Jiaotongo universitetas, apieSSBGeneratoriai, kurie įgyvendina FMCWSilicio šviesos moduliatoriai.

MZM našumas parodytas taip: viršutinės ir apatinės rankos moduliatorių našumo skirtumas yra palyginti didelis. Vežėjo šoninės juostos atmetimo santykis skiriasi, atsižvelgiant į dažnio moduliacijos greitį, o poveikis didės, didėjant dažniui.

Tolesniame paveikslėlyje LIDAR sistemos bandymo rezultatai rodo, kad A/B yra ritmo signalas tuo pačiu greičiu ir skirtingais atstumais, o C/D yra ritmo signalas tuo pačiu atstumu ir skirtingu greičiu. Testo rezultatai pasiekė 15 mm ir 0,775 m /s.

Čia tik silicio taikymasOptinis moduliatoriusAptariama FMCW. Realybėje silicio optinio moduliatoriaus poveikis nėra toks geras kaip„Lino3“ moduliatorius, daugiausia dėl to, kad esant silicio optiniam moduliatoriui, fazių pokyčio/absorbcijos koeficientas/jungties talpa nėra tiesinė su įtampos pokyčiu, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau:

Tai yra,

Išėjimo galios santykismoduliatoriusSistema yra tokia
Rezultatas yra aukštos eilės nutraukimas:

Dėl to padidės ritmo dažnio signalas ir sumažėjęs signalo ir triukšmo santykis. Taigi, koks būdas pagerinti silicio šviesos moduliatoriaus tiesiškumą? Čia mes aptariame tik paties įrenginio charakteristikas ir neaptariame kompensavimo schemos naudodamiesi kitomis pagalbinėmis struktūromis.
Viena iš moduliacijos fazės netiesiškumo su įtampa netiesiškumo priežasčių yra ta, kad bangolaidžio šviesos laukas yra skirtingas sunkiųjų ir šviesos parametrų pasiskirstymas, o fazės pokyčio greitis skiriasi keičiant įtampą. Kaip parodyta šiame paveikslėlyje. Išeikvojimo sritis, kuriai sunkūs trukdžiai, keičiasi mažiau nei šviesos trukdžiais.

Šiame paveikslėlyje parodytos trečiosios eilės tarpmoduliacijos iškraipymo TID pokyčių kreivės ir antrosios eilės harmoninio iškraipymo SHD su netvarkos koncentracija, tai yra, moduliacijos dažnis. Galima pastebėti, kad sunkios netvarkos gebėjimas slopinti yra didesnis nei šviesos netvarkos. Todėl remiksavimas padeda pagerinti tiesiškumą.

Tai, kas išdėstyta aukščiau, yra lygiaverčiai C svarstymui MZM RC modelyje, taip pat turėtų būti atsižvelgiama į R įtaką. Toliau pateikiama CDR3 keitimo kreivė su serijos pasipriešinimu. Galima pastebėti, kad kuo mažesnis serijos pasipriešinimas, tuo didesnis CDR3.

Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas - silicio moduliatoriaus poveikis nebūtinai yra blogesnis nei „LinBo3“. Kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje, cdr3Silicio moduliatoriusBus didesnis nei „LinBo3“, jei visiškai šališki, pagrįstai projektuojant moduliatoriaus struktūrą ir ilgį. Bandymo sąlygos išlieka nuoseklios.

Apibendrinant galima pasakyti, kad silicio šviesos moduliatoriaus konstrukcinį dizainą galima tik sušvelninti, o ne išgydyti, ir tai Didelio masto išlaidų sumažinimui.