Mea hoʻololi ʻōpika silicon no FMCW

Mea hoʻololi ʻike siliconno FMCW

E like me kā kākou e ʻike nei, ʻo kekahi o nā ʻāpana koʻikoʻi i nā ʻōnaehana Lidar e pili ana iā FMCW ʻo ia ka modulator linearity kiʻekiʻe. Ua hōʻike ʻia kona kumu hana ma ke kiʻi aʻe: Ke hoʻohana neiMea hoʻololi DP-IQma muli ohoʻololi ʻaoʻao hoʻokahi (SSB), ka luna a me ka laloMZMhana ma kahi kiko null, ma ke alanui a ma lalo o ka ʻaoʻao o wc+wm a me WC-WM, ʻo wm ka alapine modulation, akā i ka manawa like, hoʻolauna ke kahawai haʻahaʻa i ka ʻokoʻa pae 90 degere, a ʻo ka hope loa ua hoʻopau ʻia ke kukui o WC-WM, ʻo ka huaʻōlelo hoʻololi alapine wale nō o wc+wm. Ma ke Kiʻi b, ʻo LR polū ka hōʻailona chirp FM kūloko, ʻo RX ʻalani ka hōʻailona i hōʻike ʻia, a ma muli o ka hopena Doppler, hana ka hōʻailona kuʻi hope loa iā f1 a me f2.

ʻO ka mamao a me ka wikiwiki:

Eia ka ʻatikala i paʻi ʻia e ke Kulanui ʻo Shanghai Jiaotong i ka makahiki 2021, e pili ana iSSBnā mīkini hana e hoʻokō ana i ka FMCW ma muli onā mea hoʻololi kukui silicon.

Ua hōʻike ʻia ka hana o MZM penei: He nui loa ka ʻokoʻa o ka hana o nā modulators lima luna a me lalo. He ʻokoʻa ka lakio hōʻole ʻana o ka carrier sideband me ka helu modulation alapine, a e ʻoi aku ka ʻino o ka hopena i ka piʻi ʻana o ke alapine.

Ma ke kiʻi ma lalo nei, hōʻike nā hopena hoʻāʻo o ka ʻōnaehana Lidar ʻo a/b ka hōʻailona kuʻi ma ka wikiwiki like a ma nā mamao like ʻole, a ʻo c/d ka hōʻailona kuʻi ma ka mamao like a ma nā wikiwiki like ʻole. Ua hōʻea nā hopena hoʻāʻo i 15mm a me 0.775m /s.

Maanei, ʻo ka hoʻopili wale ʻana o ka siliconmea hoʻololi ʻike makano FMCW ua kūkākūkā ʻia. ʻO ka ʻoiaʻiʻo, ʻaʻole maikaʻi ka hopena o ka silicon optical modulator e like me koMea hoʻololi LiNO3, ʻoiai ma ke ʻano nui ma ka silicon optical modulator, ʻo ka phase change/absorption coefficient/junction capacitance he non-linear me ka loli voltage, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke kiʻi ma lalo nei:

ʻo ia,

ʻO ka pilina mana hoʻopuka omea hoʻololipenei ka ʻōnaehana
ʻO ka hopena, he detuning kauoha kiʻekiʻe:

ʻO kēia mau mea e hoʻonui ai i ka hōʻailona alapine kuʻi a me ka emi ʻana o ka lakio signal-to-noise. No laila he aha ke ala e hoʻomaikaʻi ai i ka linearity o ka modulator kukui silicon? Maanei mākou e kūkākūkā wale ai i nā ʻano o ka hāmeʻa ponoʻī, a ʻaʻole e kūkākūkā i ka hoʻolālā uku me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano kōkua ʻē aʻe.
ʻO kekahi o nā kumu no ka non-linearity o ka modulation phase me ka voltage ʻo ia ka ʻokoʻa o ke kahua māmā i loko o ka waveguide i ka hoʻolaha ʻana o nā palena kaumaha a me nā māmā a ʻokoʻa ka nui o ka loli ʻana o ka phase me ka loli o ka voltage. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke kiʻi ma lalo nei. ʻOi aku ka liʻiliʻi o ka loli o ka ʻāpana depletion me ka hoʻopilikia kaumaha ma mua o ka hoʻopilikia mālamalama.

Hōʻike ke kiʻi ma lalo nei i nā piʻo hoʻololi o ka distortion intermodulation kauoha ʻekolu TID a me ka distortion harmonic kauoha ʻelua SHD me ka nui o ka clutter, ʻo ia hoʻi, ke alapine modulation. Hiki ke ʻike ʻia ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka hiki ke kāohi o ka detuning no ka clutter kaumaha ma mua o ka clutter māmā. No laila, kōkua ka remixing i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka linearity.

Ua like ka mea i luna me ka noʻonoʻo ʻana iā C i ke kumu hoʻohālike RC o MZM, a pono e noʻonoʻo ʻia ka mana o R. Eia ka piʻo hoʻololi o CDR3 me ke kū'ē moʻo. Hiki ke ʻike ʻia ʻo ka liʻiliʻi o ke kū'ē moʻo, ʻo ka nui o ka CDR3.

ʻO ka mea hope loa, ʻaʻole pono ka hopena o ka modulator silicon i ʻoi aku ka ʻino ma mua o LiNbO3. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke kiʻi ma lalo nei, ʻo CDR3 o kamea hoʻololi silicone ʻoi aku ke kiʻekiʻe ma mua o ko LiNbO3 i ka hihia o ka bias piha ma o ka hoʻolālā kūpono o ke ʻano a me ka lōʻihi o ka modulator. Noho mau nā kūlana hoʻāʻo.

I ka hōʻuluʻulu manaʻo, hiki ke hoʻēmi wale ʻia ka hoʻolālā hoʻonohonoho o ka modulator kukui silicon, ʻaʻole hiki ke hoʻōla ʻia, a inā hiki ke hoʻohana maoli ʻia i ka ʻōnaehana FMCW pono ka hōʻoia hoʻokolohua, inā hiki maoli, a laila hiki iā ia ke hoʻokō i ka hoʻohui ʻana o ka transceiver, nona nā pono no ka hoʻemi ʻana i ke kumukūʻai nui.