Սիլիկոնային օպտիկական մոդուլյատորFMCW-ի համար
Ինչպես բոլորս գիտենք, FMCW-ի վրա հիմնված Lidar համակարգերի ամենակարևոր բաղադրիչներից մեկը բարձր գծային մոդուլյատորն է: Դրա աշխատանքի սկզբունքը ներկայացված է հետևյալ նկարումDP-IQ մոդուլատորհիմնվածմիակողմանի մոդուլյացիա (SSB), վերին և ստորին հատվածներըՄԶՄաշխատել զրոյական կետում, ճանապարհի վրա և wc+wm-ի և WC-WM-ի կողային գոտու ներքևում, wm-ը մոդուլյացիայի հաճախականությունն է, բայց միևնույն ժամանակ ստորին ալիքը ներկայացնում է 90 աստիճան փուլային տարբերություն, և վերջապես WC-WM-ի լույսը չեղյալ է հայտարարված, միայն wc+wm հաճախականության հերթափոխի ժամկետը: Նկար բ-ում LR կապույտը տեղական FM ծլվլոց ազդանշանն է, RX նարնջագույնը արտացոլված ազդանշանն է, և Դոպլերի էֆեկտի շնորհիվ վերջնական հարվածի ազդանշանն արտադրում է f1 և f2:
Հեռավորությունը և արագությունը հետևյալն են.
Ստորև բերված է 2021 թվականին Շանհայի Ցզյաոտոն համալսարանի կողմից հրապարակված հոդվածը, որի մասինSSBգեներատորներ, որոնք իրականացնում են FMCW հիմնվածսիլիկոնային լույսի մոդուլատորներ.
MZM-ի կատարումը ցուցադրվում է հետևյալ կերպ. Վերին և ստորին թևերի մոդուլյատորների կատարողականի տարբերությունը համեմատաբար մեծ է: Օպերատորի կողային ժապավենի մերժման հարաբերակցությունը տարբերվում է հաճախականության մոդուլյացիայի արագությամբ, և ազդեցությունը կվատթարանա, քանի որ հաճախականությունը մեծանում է:
Հետևյալ նկարում Lidar համակարգի փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ a/b-ն նույն արագությամբ և տարբեր հեռավորությունների վրա հարվածի ազդանշանն է, իսկ c/d-ն նույն հեռավորության վրա և տարբեր արագություններում հարվածի ազդանշանն է: Փորձարկման արդյունքները հասել են 15 մմ և 0,775 մ / վրկ:
Այստեղ միայն սիլիցիումի կիրառումըօպտիկական մոդուլյատորFMCW-ի համար քննարկվում է. Իրականում սիլիցիումի օպտիկական մոդուլյատորի ազդեցությունը այնքան էլ լավ չէ, որքան որինըLiNO3 մոդուլատորՀիմնականում այն պատճառով, որ սիլիկոնային օպտիկական մոդուլյատորում փուլային փոփոխության/կլանման գործակիցը/միացման հզորությունը ոչ գծային է լարման փոփոխության հետ, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում.
Այսինքն՝
-ի ելքային հզորության հարաբերությունըմոդուլյատորհամակարգը հետևյալն է
Արդյունքը բարձր կարգի ապամոնտաժումն է.
Դրանք կհանգեցնեն հարվածի հաճախականության ազդանշանի ընդլայնմանը և ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցության նվազմանը: Այսպիսով, ո՞րն է սիլիցիումի լույսի մոդուլյատորի գծայնությունը բարելավելու ճանապարհը: Այստեղ մենք քննարկում ենք միայն սարքի բնութագրերը, և չենք քննարկում փոխհատուցման սխեման՝ օգտագործելով այլ օժանդակ կառույցներ:
Լարման հետ մոդուլյացիայի փուլի ոչ գծային լինելու պատճառներից մեկն այն է, որ ալիքատարի լույսի դաշտը գտնվում է ծանր և թեթև պարամետրերի տարբեր բաշխման մեջ, իսկ փուլային փոփոխության արագությունը տարբերվում է լարման փոփոխության հետ: Ինչպես ցույց է տրված հետևյալ նկարում. Ծանր միջամտությամբ քայքայվող շրջանը փոխվում է ավելի քիչ, քան թեթև միջամտությամբ:
Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս երրորդ կարգի միջմոդուլյացիայի աղավաղման TID-ի և երկրորդ կարգի ներդաշնակ աղավաղման SHD-ի փոփոխության կորերը խառնաշփոթի, այսինքն՝ մոդուլյացիայի հաճախականության խտությամբ: Կարելի է տեսնել, որ ծանր խառնաշփոթի համար դետոնինգի ճնշելու ունակությունը ավելի բարձր է, քան թեթև խառնաշփոթի համար: Հետևաբար, remixing-ը օգնում է բարելավել գծայինությունը:
Վերոնշյալը համարժեք է C-ի դիտարկմանը MZM-ի RC մոդելում, և R-ի ազդեցությունը նույնպես պետք է հաշվի առնել: Հետևյալը CDR3-ի փոփոխության կորն է՝ շարքի դիմադրությամբ: Կարելի է տեսնել, որ որքան փոքր է սերիայի դիմադրությունը, այնքան մեծ է CDR3-ը:
Վերջին, բայց ոչ պակաս կարևորը, սիլիցիումի մոդուլյատորի ազդեցությունը պարտադիր չէ, որ ավելի վատ լինի, քան LiNbO3-ը: Ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում, CDR3-ըսիլիկոնային մոդուլատորավելի բարձր կլինի, քան LiNbO3-ը մոդուլատորի կառուցվածքի և երկարության ողջամիտ նախագծման միջոցով լրիվ կողմնակալության դեպքում: Փորձարկման պայմանները մնում են հետևողական:
Ամփոփելով, սիլիկոնային լույսի մոդուլյատորի կառուցվածքային դիզայնը կարող է միայն մեղմվել, չբուժվել, և արդյոք այն իսկապես կարող է օգտագործվել FMCW համակարգում, կարիք ունի փորձարարական ստուգման, եթե դա իսկապես կարող է լինել, ապա այն կարող է հասնել հաղորդիչի ինտեգրմանը, որն ունի առավելություններ: ծախսերի լայնածավալ նվազեցման համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-18-2024