Nýjasti raf-ljósleiðari með mjög háu útrýmingarhlutfalli

NýjastaRaf-ljósleiðari með mjög háu útrýmingarhlutfalli

Raf-ljósleiðarastýringar á örgjörvum (kísill-byggðar, tríkínóíð, þunnfilmu litíumníóbat o.s.frv.) hafa þá kosti að vera þéttar, hraðir og með litla orkunotkun, en það eru enn miklar áskoranir við að ná fram kraftmikilli styrkleikastýringu með afar háu slokknunarhlutfalli. Nýlega hafa vísindamenn við sameiginlega rannsóknarmiðstöð fyrir ljósleiðaraskynjun við kínverska háskóla gert byltingarkennda þróun á sviði raf-ljósleiðarastýringa með afar háu slokknunarhlutfalli á kísillundirlögum. Kísill-ljósleiðarastýringar á örgjörvum byggja á hágæða ljósleiðarauppbyggingu.raf-ljósleiðarimeð allt að 68 dB slokknunarhlutfalli er náð í fyrsta skipti. Stærð og orkunotkun eru tveimur stærðargráðum minni en hefðbundinnaAOM mótunarbúnaðurog hagkvæmni tækisins er staðfest í DAS-kerfi rannsóknarstofunnar.

Mynd 1 Skýringarmynd af prófunartæki fyrir öfgaRaf-ljósleiðari með háu útrýmingarhlutfalli

Kísil-byggðraf-ljósleiðariByggt á tengdri örhringjasíu er uppbyggingin svipuð hefðbundinni rafmagnssíu. Raf-ljósleiðari nær flatri bandpassasíun og háu höfnunarhlutfalli utan bands (>60 dB) með raðtengingu fjögurra sílikon-byggðra örhringjaómhljóðbylgju. Með hjálp pinna-gerð raf-ljósleiðara fasaskiptir í hverjum örhring er hægt að breyta gegndræpisrófi mótalarans verulega við lága spennu (<1,5 V). Hátt höfnunarhlutfall utan bands ásamt bröttum niðurrúllunareiginleikum síunnar gerir kleift að móta styrkleika inntaksljóssins nálægt ómbylgjulengdinni með mjög miklu andstæðu, sem er mjög stuðlað að framleiðslu ljóspúlsa með afar háu slokknunarhlutfalli.

Til að staðfesta mótunargetu rafsegul-ljósleiðara sýndi teymið fyrst fram á breytingar á gegndræpi tækisins með jafnspennu við rekstrarbylgjulengd. Þar sést að eftir 1 V lækkar gegndræpið skarpt yfir 60 dB. Vegna takmarkana á hefðbundnum athugunaraðferðum með sveiflusjám notar rannsóknarteymið sjálfs-heterodyne truflunarmælingaraðferð og notar stórt kraftmikið svið litrófsmælisins til að lýsa afar háu kraftmiklu slokknunarhlutfalli mótarans við púlsmótun. Tilraunaniðurstöður sýna að ljóspúls úttaks mótarans hefur slokknunarhlutfall allt að 68 dB og slokknunarhlutfallið meira en 65 dB nálægt nokkrum stöðum á ómbylgjulengd. Eftir ítarlega útreikninga er raunveruleg RF-drifspenna sem hlaðin er á rafskautið um 1 V og orkunotkun mótunar er aðeins 3,6 mW, sem er tveimur stærðargráðum minni en orkunotkun hefðbundins AOM mótarans.

Notkun kísilbundins rafsegulmótara í DAS-kerfi er hægt að beita á DAS-kerfi með beinni greiningu með því að pakka innbyggðum mótara. Ólíkt almennri staðbundinni merkja-ójafnvægismælingu er afmótunarhamur ójafnvægisbundinnar Michelson-truflunarmælingar notaður í þessu kerfi, þannig að áhrif ljóstíðnibreytingar mótarans eru ekki nauðsynleg. Fasabreytingar af völdum sinuslaga titringsmerkja eru endurheimtar með afmótun á Rayleigh-dreifðum merkjum af 3 rásum með því að nota hefðbundinn IQ afmótunarreiknirit. Niðurstöðurnar sýna að SNR er um 56 dB. Dreifing aflsþéttleika meðfram allri lengd skynjarans á merkjatíðnibilinu ±100 Hz er rannsökuð frekar. Auk áberandi merkis á titringsstað og tíðni er tekið eftir því að það eru ákveðin aflsþéttleikaviðbrögð á öðrum rúmfræðilegum stöðum. Krosshljóð á bilinu ±10 Hz og utan titringsstaðarins er meðaltalað meðfram lengd ljósleiðarans og meðal SNR í rúminu er ekki minna en 33 dB.

Mynd 2

Skýringarmynd af dreifðu hljóðskynjunarkerfi með ljósleiðara.

b Afmótað merkjaaflsrófsþéttleiki.

c, d titringstíðni nálægt dreifingu aflsrófsþéttleika meðfram skynjunarþráðnum.

Þessi rannsókn er sú fyrsta sem nær til þess að ná fram raf-ljósfræðilegum mótara á sílikoni með afar háu útrýmingarhlutfalli (68 dB) og hefur verið beitt með góðum árangri í DAS-kerfum. Áhrifin af því að nota viðskiptalegan AOM-mótara eru mjög jöfn, og stærð og orkunotkun eru tveimur stærðargráðum minni en sá síðarnefndi, sem búist er við að muni gegna lykilhlutverki í næstu kynslóð smækkaðra, lágorkudreifðra ljósleiðaraskynjunarkerfum. Að auki er CMOS stórfelld framleiðsluferli og samþættingargeta á örgjörva sílikon-byggðra ...ljósfræðileg tækigetur mjög stuðlað að þróun nýrrar kynslóðar ódýrra, fjöltækja einlita samþættra eininga sem byggjast á dreifðum ljósleiðaraskynjunarkerfum á flísum.