Modulator optyczny krzemowydla FMCW
Jak wszyscy wiemy, jednym z najważniejszych komponentów w systemach lidarowych opartych na FMCW jest modulator wysokiej liniowości. Jego zasada pracy pokazano na poniższym rysunku: Korzystanie zDP-IQ Modulatorna podstawieModulacja pojedynczej pasma bocznego (SSB), górna i dolnaMZMPraca w Null Point, na drodze i w dół pasma bocznego WC+WM i WC-WM, WM jest częstotliwością modulacji, ale jednocześnie niższy kanał wprowadza różnicę fazową 90 stopni, a na koniec światło WC-WM jest anulowane, tylko okres przesunięcia częstotliwości WC+WM. Na rycinie B, LR Blue jest lokalnym sygnałem ćwierkania FM, RX Orange jest sygnałem odbitym, a ze względu na efekt Dopplera końcowy sygnał uderzenia wytwarza F1 i F2.
Odległość i prędkość to:
Poniżej znajduje się artykuł opublikowany przez Shanghai Jiaotong University w 2021 r.SSBgeneratory, które wdrażają FMCW na podstawieModulatory światła silikonowego.
Wydajność MZM jest pokazana następująco: różnica wydajności modulatorów górnego i dolnego ramienia jest stosunkowo duża. Współczynnik odrzucenia pasma bocznego nośnika różni się od szybkości modulacji częstotliwości, a efekt będzie gorszy wraz ze wzrostem częstotliwości.
Na poniższym rysunku wyniki testu systemu Lidar pokazują, że A/B jest sygnałem uderzenia z tą samą prędkością i na różnych odległościach, a C/D jest sygnałem uderzenia w tej samej odległości i przy różnych prędkościach. Wyniki testu osiągnęły 15 mm i 0,775 m /s.
Tutaj tylko zastosowanie krzemuModulator optycznyDla FMCW jest omawiane. W rzeczywistości wpływ modulatora optycznego krzemu nie jest tak dobry jak efektModulator Lino3, głównie dlatego, że w modulatorze optycznym krzemowym współczynnik zmiany/wchłanianie/złącze faza jest nieliniowa ze zmianą napięcia, jak pokazano na poniższym rysunku:
To jest,
Związek mocy wyjściowejmodulatorSystem jest następujący
Rezultatem jest odstraszanie wysokiego rzędu:
Spowodują one poszerzenie sygnału częstotliwości uderzenia i zmniejszenie stosunku sygnału do szumu. Więc jaki jest sposób na poprawę liniowości modulatora światła krzemu? Tutaj omawiamy tylko cechy samego urządzenia i nie omawiamy schematu kompensacji przy użyciu innych struktur pomocniczych.
Jednym z powodów nieliniowości fazy modulacji o napięciu jest to, że pole światła w falowodzie jest w różnym rozkładowi parametrów ciężkich i światła, a szybkość zmiany fazy różni się wraz ze zmianą napięcia. Jak pokazano na poniższym zdjęciu. Obszar wyczerpania z dużymi zakłóceniami zmienia się mniej niż w przypadku zakłóceń światła.
Poniższy rysunek pokazuje krzywe zmiany TID odkształcenia intermodulacji trzeciego rzędu i SHD odkształcenia harmonicznego drugiego rzędu ze stężeniem bałaganu, to znaczy częstotliwości modulacji. Można zauważyć, że zdolność tłumienia odstraszania ciężkiego bałaganu jest wyższa niż w przypadku lekkiego bałaganu. Dlatego remiksowanie pomaga poprawić liniowość.
Powyższe jest równoważne z rozważeniem C w modelu RC MZM, a także należy wziąć pod uwagę wpływ R. Poniżej znajduje się krzywa zmiany CDR3 z oporem szeregowym. Można zauważyć, że im mniejszy opór szeregowy, tym większy CDR3.
Wreszcie efekt modulatora krzemu niekoniecznie jest gorszy niż efekt Linbo3. Jak pokazano na poniższym rysunku, CDR3Modulator silikonubędzie wyższy niż w Linbo3 w przypadku pełnego odchylenia poprzez rozsądny projekt konstrukcji i długości modulatora. Warunki testowe pozostają spójne.
Podsumowując, konstrukcyjna konstrukcja modulatora światła krzemu można złagodzić, a nie wyleczyć, a to, czy można go naprawdę użyć w systemie FMCW, wymaga eksperymentalnej weryfikacji, jeśli tak naprawdę może być, wówczas może osiągnąć integrację nadawczywańczyków, która ma zalety dla redukcji kosztów na dużą skalę.
Czas po: 18-2024