FMCW க்கான சிலிக்கான் ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்

சிலிக்கான் ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்FMCW க்கான

நாம் அனைவரும் அறிந்தபடி, FMCW-அடிப்படையிலான லிடார் அமைப்புகளில் மிக முக்கியமான கூறுகளில் ஒன்று உயர் நேரியல் மாடுலேட்டர் ஆகும். அதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கை பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது: பயன்படுத்துதல்DP-IQ மாடுலேட்டர்அடிப்படையில்ஒற்றை பக்கப்பட்டி பண்பேற்றம் (SSB), மேல் மற்றும் கீழ்MZMபூஜ்ய புள்ளியில், சாலையில் மற்றும் wc+wm மற்றும் WC-WM ஆகியவற்றின் பக்கவாட்டுப் பட்டையின் கீழ் வேலை, wm என்பது பண்பேற்றம் அதிர்வெண், ஆனால் அதே நேரத்தில் குறைந்த சேனல் 90 டிகிரி கட்ட வேறுபாட்டை அறிமுகப்படுத்துகிறது, இறுதியாக WC-WM இன் ஒளி ரத்துசெய்யப்பட்டது, wc+wm இன் அதிர்வெண் ஷிப்ட் கால அளவு மட்டுமே. படம் b இல், LR நீலமானது உள்ளூர் FM சிர்ப் சமிக்ஞையாகும், RX ஆரஞ்சு என்பது பிரதிபலித்த சமிக்ஞையாகும், மேலும் டாப்ளர் விளைவு காரணமாக, இறுதி பீட் சிக்னல் f1 மற்றும் f2 ஐ உருவாக்குகிறது.

தூரம் மற்றும் வேகம்:

பின்வருபவை ஷாங்காய் ஜியாடோங் பல்கலைக்கழகத்தால் 2021 இல் வெளியிடப்பட்ட கட்டுரைஎஸ்.எஸ்.பிஅடிப்படையில் FMCW செயல்படுத்தும் ஜெனரேட்டர்கள்சிலிக்கான் ஒளி மாடுலேட்டர்கள்.

MZM இன் செயல்திறன் பின்வருமாறு காட்டப்பட்டுள்ளது: மேல் மற்றும் கீழ் கை மாடுலேட்டர்களின் செயல்திறன் வேறுபாடு ஒப்பீட்டளவில் பெரியது. அலைவரிசை மாடுலேஷன் வீதத்துடன் கேரியர் சைட்பேண்ட் நிராகரிப்பு விகிதம் வேறுபட்டது, மேலும் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது விளைவு மோசமாகிவிடும்.

பின்வரும் படத்தில், லிடார் அமைப்பின் சோதனை முடிவுகள், a/b என்பது ஒரே வேகத்திலும் வெவ்வேறு தூரங்களிலும் உள்ள பீட் சிக்னலாகவும், c/d என்பது அதே தூரத்திலும் வெவ்வேறு வேகத்திலும் உள்ள பீட் சிக்னலாகவும் இருப்பதைக் காட்டுகிறது. சோதனை முடிவுகள் 15 மிமீ மற்றும் 0.775 மீ / வி எட்டியது.

இங்கே, சிலிக்கானின் பயன்பாடு மட்டுமேஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்FMCW பற்றி விவாதிக்கப்படுகிறது. உண்மையில், சிலிக்கான் ஆப்டிகல் மாடுலேட்டரின் விளைவு அவ்வளவு சிறப்பாக இல்லைLiNO3 மாடுலேட்டர், முக்கியமாக சிலிக்கான் ஆப்டிகல் மாடுலேட்டரில், கட்ட மாற்றம்/உறிஞ்சுதல் குணகம்/சந்தி கொள்ளளவு மின்னழுத்த மாற்றத்துடன் நேரியல் அல்லாதது, கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது:

அதாவது,

வெளியீட்டு சக்தி உறவுமாடுலேட்டர்அமைப்பு பின்வருமாறு
இதன் விளைவாக உயர் வரிசை டியூனிங்:

இவை பீட் அதிர்வெண் சிக்னலை விரிவடையச் செய்யும் மற்றும் சிக்னல்-க்கு-இரைச்சல் விகிதத்தைக் குறைக்கும். எனவே சிலிக்கான் லைட் மாடுலேட்டரின் நேர்கோட்டுத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கான வழி என்ன? இங்கே நாம் சாதனத்தின் பண்புகளை மட்டுமே விவாதிக்கிறோம், மற்ற துணை கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி இழப்பீட்டுத் திட்டத்தைப் பற்றி விவாதிக்க வேண்டாம்.
மின்னழுத்தத்துடன் பண்பேற்றம் கட்டத்தின் நேரியல் அல்லாத காரணங்களில் ஒன்று, அலை வழிகாட்டியில் உள்ள ஒளி புலம் கனமான மற்றும் ஒளி அளவுருக்களின் வெவ்வேறு விநியோகத்தில் உள்ளது மற்றும் மின்னழுத்த மாற்றத்துடன் கட்ட மாற்ற விகிதம் வேறுபட்டது. பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி. அதிக குறுக்கீடு கொண்ட குறைப்பு பகுதி ஒளி குறுக்கீட்டை விட குறைவாக மாறுகிறது.

மூன்றாம் வரிசை இடைநிலை விலகல் டிஐடி மற்றும் இரண்டாம் வரிசை ஹார்மோனிக் விலகல் SHD ஆகியவற்றின் மாற்ற வளைவுகளை, ஒழுங்கீனத்தின் செறிவுடன், அதாவது, பண்பேற்றம் அதிர்வெண் ஆகியவற்றை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது. கனமான ஒழுங்கீனத்திற்கான டியூனிங்கின் அடக்கும் திறன், ஒளி ஒழுங்கீனத்தை விட அதிகமாக இருப்பதைக் காணலாம். எனவே, ரீமிக்ஸ் செய்வது நேர்கோட்டுத்தன்மையை மேம்படுத்த உதவுகிறது.

மேலே உள்ளவை MZM இன் RC மாதிரியில் C ஐக் கருத்தில் கொள்வதற்குச் சமம், மேலும் R இன் செல்வாக்கையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். பின்வருபவை தொடர் எதிர்ப்பைக் கொண்ட CDR3 இன் மாற்ற வளைவு ஆகும். சிறிய தொடர் எதிர்ப்பானது, CDR3 பெரியதாக இருப்பதைக் காணலாம்.

கடைசியாக ஆனால் குறைந்தது அல்ல, சிலிக்கான் மாடுலேட்டரின் விளைவு LiNbO3 ஐ விட மோசமாக இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை. கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, CDR3சிலிக்கான் மாடுலேட்டர்மாடுலேட்டரின் கட்டமைப்பு மற்றும் நீளத்தின் நியாயமான வடிவமைப்பு மூலம் முழு சார்பு நிலையில் LiNbO3 ஐ விட அதிகமாக இருக்கும். சோதனை நிலைமைகள் சீராக இருக்கும்.

சுருக்கமாக, சிலிக்கான் லைட் மாடுலேட்டரின் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பை மட்டுமே குறைக்க முடியும், குணப்படுத்த முடியாது, மேலும் இது உண்மையில் FMCW அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படுமா என்பது பரிசோதனை சரிபார்ப்பு தேவை, அது உண்மையாக இருந்தால், அது டிரான்ஸ்ஸீவர் ஒருங்கிணைப்பை அடைய முடியும், இதில் நன்மைகள் உள்ளன. பெரிய அளவிலான செலவுக் குறைப்புக்காக.