Ränist optiline modulaator FMCW jaoks

Ränist optiline modulaatorFMCW jaoks

Nagu me kõik teame, on FMCW-põhiste Lidari süsteemide üks olulisemaid komponente kõrge lineaarsusega modulaator. Selle tööpõhimõte on näidatud järgmisel joonisel: KasutamineDP-IQ modulaatorpõhinebühe külgriba modulatsioon (SSB), ülemine ja alumineMZMtöö nullpunktis, maanteel ja allapoole wc+wm ja WC-WM külgriba, wm on modulatsioonisagedus, kuid samal ajal toob alumine kanal sisse 90 kraadise faasierinevuse ja lõpuks WC-WM valguse tühistatakse, ainult wc+wm sageduse nihke tähtaeg. Joonisel b on LR sinine kohalik FM piiksu signaal, RX oranž on peegeldunud signaal ja Doppleri efekti tõttu tekitab lõpplöögi signaal f1 ja f2.

Vahemaa ja kiirus on järgmised:

Järgmine on Shanghai Jiaotongi ülikooli 2021. aastal avaldatud artikkel, mis käsitlebSSBgeneraatorid, mis rakendavad FMCW-dräni valgusmodulaatorid.

MZM-i jõudlust näidatakse järgmiselt: Õla- ja alaosa modulaatorite jõudluse erinevus on suhteliselt suur. Kandja külgriba tagasilükkamise suhe on sagedusmodulatsiooni kiirusega erinev ja sageduse kasvades mõju halveneb.

Järgmisel joonisel on Lidari süsteemi testitulemustest näha, et a/b on löögisignaal samal kiirusel ja erinevatel vahemaadel ning c/d on löögisignaal samal kaugusel ja erinevatel kiirustel. Katsetulemused ulatusid 15 mm ja 0,775 m/s.

Siin on ainult räni pealekandmineoptiline modulaatorFMCW kohta arutatakse. Tegelikkuses ei ole räni optilise modulaatori mõju nii hea kui omaLiNO3 modulaator, peamiselt seetõttu, et räni optilises modulaatoris on faasimuutuse / neeldumistegur / ristmiku mahtuvus pinge muutusega mittelineaarne, nagu on näidatud alloleval joonisel:

see tähendab,

Väljundvõimsuse suhemodulaatorsüsteem on järgmine
Tulemuseks on kõrgetasemeline detuning:

Need põhjustavad löögisageduse signaali laienemist ja signaali-müra suhte vähenemist. Kuidas on siis võimalik parandada räni valgusmodulaatori lineaarsust? Siin käsitleme ainult seadme enda omadusi ja ei käsitle kompensatsiooniskeemi, kasutades muid abistruktuure.
Modulatsioonifaasi pingega mittelineaarsuse üks põhjusi on see, et lainejuhi valgusväli on raske ja kerge parameetrite erinevas jaotuses ning faasimuutuse kiirus on pinge muutumisel erinev. Nagu on näidatud järgmisel pildil. Tugevate häiretega ammendumispiirkond muutub vähem kui kergete häiretega piirkond.

Järgmisel joonisel on kujutatud kolmandat järku intermodulatsioonimoonutuse TID ja teist järku harmoonilise moonutuse SHD muutuse kõverad koos segaduse kontsentratsiooniga ehk modulatsioonisagedusega. On näha, et suure segaduse korral on detuningi summutusvõime suurem kui kerge segaduse korral. Seetõttu aitab remiksimine parandada lineaarsust.

Ülaltoodu on samaväärne C arvestamisega MZM-i RC-mudelis ja arvestada tuleks ka R mõjuga. Järgmine on CDR3 muutuste kõver koos seeriatakistusega. On näha, et mida väiksem on seeriatakistus, seda suurem on CDR3.

Viimaseks, kuid mitte vähem oluliseks, ei ole ränimodulaatori mõju tingimata halvem kui LiNbO3 oma. Nagu on näidatud alloleval joonisel, on CDR3räni modulaatorModulaatori struktuuri ja pikkuse mõistliku disaini tõttu on täieliku nihke korral suurem kui LiNbO3. Katsetingimused jäävad samaks.

Kokkuvõtteks võib öelda, et räni valgusmodulaatori konstruktsiooni saab ainult leevendada, mitte ravida, ja kas seda saab tõesti FMCW-süsteemis kasutada, on vaja eksperimentaalset kontrolli, kui see võib tõesti olla, siis on võimalik saavutada transiiveri integreerimine, millel on eelised. suuremahuliseks kulude vähendamiseks.