FMCW നായുള്ള സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർ

സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർഎഫ്.എം.സി.ഡബ്ല്യു

നമുക്കെല്ലാവർക്കും അറിയാവുന്നതുപോലെ, എഫ്എംസിഡബ്ല്യു അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലിഡാർ സിസ്റ്റങ്ങളിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ് ഉയർന്ന ലീനിയറിറ്റി മോഡുലേറ്റർ. അതിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം ഇനിപ്പറയുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു: ഉപയോഗിക്കുന്നത്DP-IQ മോഡുലേറ്റർഅടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളത്സിംഗിൾ സൈഡ്‌ബാൻഡ് മോഡുലേഷൻ (SSB), മുകളിലും താഴെയുംMZMനൾ പോയിൻ്റിൽ, റോഡിലും wc+wm, WC-WM എന്നിവയുടെ സൈഡ് ബാൻഡിലും പ്രവർത്തിക്കുക, wm എന്നത് മോഡുലേഷൻ ഫ്രീക്വൻസിയാണ്, എന്നാൽ അതേ സമയം താഴ്ന്ന ചാനൽ 90 ഡിഗ്രി ഘട്ട വ്യത്യാസവും ഒടുവിൽ WC-WM-ൻ്റെ പ്രകാശവും അവതരിപ്പിക്കുന്നു. റദ്ദാക്കിയിരിക്കുന്നു, wc+wm-ൻ്റെ ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്റ് ടേം മാത്രം. ചിത്രം ബിയിൽ, എൽആർ നീല എന്നത് ലോക്കൽ എഫ്എം ചിർപ്പ് സിഗ്നലാണ്, ആർഎക്സ് ഓറഞ്ച് പ്രതിഫലിച്ച സിഗ്നലാണ്, ഡോപ്ലർ ഇഫക്റ്റ് കാരണം, അന്തിമ ബീറ്റ് സിഗ്നൽ f1, എഫ്2 എന്നിവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.

ദൂരവും വേഗതയും ഇവയാണ്:

2021-ൽ ഷാങ്ഹായ് ജിയോടോംഗ് സർവകലാശാല പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു ലേഖനമാണ് ഇനിപ്പറയുന്നത്എസ്.എസ്.ബിഅടിസ്ഥാനമാക്കി FMCW നടപ്പിലാക്കുന്ന ജനറേറ്ററുകൾസിലിക്കൺ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്ററുകൾ.

MZM ൻ്റെ പ്രകടനം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു: മുകളിലും താഴെയുമുള്ള മോഡുലേറ്ററുകളുടെ പ്രകടന വ്യത്യാസം താരതമ്യേന വലുതാണ്. ഫ്രീക്വൻസി മോഡുലേഷൻ നിരക്കിനൊപ്പം കാരിയർ സൈഡ്ബാൻഡ് നിരസിക്കൽ അനുപാതം വ്യത്യസ്തമാണ്, ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് പ്രഭാവം കൂടുതൽ വഷളാകും.

ഇനിപ്പറയുന്ന ചിത്രത്തിൽ, ലിഡാർ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് a/b എന്നത് ഒരേ വേഗതയിലും വ്യത്യസ്ത അകലത്തിലും ഉള്ള ബീറ്റ് സിഗ്നലാണെന്നും c/d എന്നത് ഒരേ ദൂരത്തിലും വ്യത്യസ്ത വേഗതയിലും ഉള്ള ബീറ്റ് സിഗ്നലാണെന്നും കാണിക്കുന്നു. പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ 15 മില്ലീമീറ്ററിലും 0.775 മീ / സെക്കൻ്റിലും എത്തി.

ഇവിടെ, സിലിക്കണിൻ്റെ പ്രയോഗം മാത്രംഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർഎഫ്എംസിഡബ്ല്യു ചർച്ച ചെയ്യുന്നു. വാസ്തവത്തിൽ, സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്ററിൻ്റെ പ്രഭാവം അത്ര മികച്ചതല്ലLiNO3 മോഡുലേറ്റർ, പ്രധാനമായും സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്ററിൽ, താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, വോൾട്ടേജ് മാറ്റത്തിനൊപ്പം ഘട്ടം മാറ്റം/അബ്സോർപ്ഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ്/ജംഗ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റൻസ് നോൺ-ലീനിയർ ആയതിനാൽ:

അതായത്,

യുടെ ഔട്ട്പുട്ട് പവർ ബന്ധംമോഡുലേറ്റർസിസ്റ്റം ഇപ്രകാരമാണ്
ഫലം ഉയർന്ന ഓർഡർ ഡിറ്റ്യൂണിംഗ് ആണ്:

ഇവ ബീറ്റ് ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നലിൻ്റെ വിശാലതയ്ക്കും സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതം കുറയുന്നതിനും കാരണമാകും. അപ്പോൾ സിലിക്കൺ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്ററിൻ്റെ രേഖീയത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള മാർഗം എന്താണ്? ഇവിടെ ഞങ്ങൾ ഉപകരണത്തിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ മാത്രമേ ചർച്ച ചെയ്യുന്നുള്ളൂ, മറ്റ് സഹായ ഘടനകൾ ഉപയോഗിച്ച് നഷ്ടപരിഹാര പദ്ധതിയെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്യരുത്.
വോൾട്ടേജുള്ള മോഡുലേഷൻ ഘട്ടത്തിൻ്റെ നോൺ-ലീനിയറിറ്റിയുടെ ഒരു കാരണം, വേവ്ഗൈഡിലെ ലൈറ്റ് ഫീൽഡ് ഹെവി, ലൈറ്റ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ വ്യത്യസ്ത വിതരണത്തിലാണെന്നും വോൾട്ടേജിൻ്റെ മാറ്റത്തിനൊപ്പം ഘട്ടം മാറ്റ നിരക്ക് വ്യത്യസ്തമാണ് എന്നതാണ്. ഇനിപ്പറയുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. കനത്ത ഇടപെടൽ ഉള്ള ഡിപ്ലിഷൻ മേഖല പ്രകാശ ഇടപെടലിനേക്കാൾ കുറവാണ്.

മൂന്നാം-ഓർഡർ ഇൻ്റർമോഡുലേഷൻ ഡിസ്റ്റോർഷൻ ടിഐഡിയുടെയും രണ്ടാം-ഓർഡർ ഹാർമോണിക് ഡിസ്റ്റോർഷൻ എസ്എച്ച്ഡിയുടെയും, അലങ്കോലത്തിൻ്റെ ഏകാഗ്രതയുള്ള, അതായത് മോഡുലേഷൻ ഫ്രീക്വൻസിയുടെ മാറ്റ കർവുകൾ ഇനിപ്പറയുന്ന ചിത്രം കാണിക്കുന്നു. കനത്ത അലങ്കോലത്തിനുള്ള ഡിറ്റ്യൂണിംഗിൻ്റെ അടിച്ചമർത്തൽ കഴിവ് നേരിയ അലങ്കോലത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, റീമിക്സിംഗ് രേഖീയത മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.

മുകളിൽ പറഞ്ഞവ MZM-ൻ്റെ RC മോഡലിൽ C പരിഗണിക്കുന്നതിന് തുല്യമാണ്, R ൻ്റെ സ്വാധീനവും പരിഗണിക്കേണ്ടതാണ്. സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസ് ഉള്ള CDR3 ൻ്റെ മാറ്റ കർവ് താഴെ കൊടുക്കുന്നു. സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസ് ചെറുതാണെങ്കിൽ CDR3 വലുതാണെന്ന് കാണാം.

അവസാനമായി പക്ഷേ, സിലിക്കൺ മോഡുലേറ്ററിൻ്റെ പ്രഭാവം LiNbO3-നേക്കാൾ മോശമായിരിക്കണമെന്നില്ല. ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, CDR3സിലിക്കൺ മോഡുലേറ്റർമോഡുലേറ്ററിൻ്റെ ഘടനയുടെയും ദൈർഘ്യത്തിൻ്റെയും ന്യായമായ രൂപകൽപ്പനയിലൂടെ പൂർണ്ണമായ പക്ഷപാതിത്വത്തിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ LiNbO3 നേക്കാൾ ഉയർന്നതായിരിക്കും. ടെസ്റ്റ് വ്യവസ്ഥകൾ സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു.

ചുരുക്കത്തിൽ, സിലിക്കൺ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്ററിൻ്റെ ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പന ലഘൂകരിക്കാൻ മാത്രമേ കഴിയൂ, ഭേദമാക്കാൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ ഇത് എഫ്എംസിഡബ്ല്യു സിസ്റ്റത്തിൽ ശരിക്കും ഉപയോഗിക്കാനാകുമോ എന്നത് പരീക്ഷണാത്മക സ്ഥിരീകരണം ആവശ്യമാണ്, അത് ശരിക്കും കഴിയുമെങ്കിൽ, നേട്ടങ്ങളുള്ള ട്രാൻസ്സിവർ സംയോജനം കൈവരിക്കാൻ കഴിയും. വലിയ തോതിലുള്ള ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന്.