FMCW-க்கான சிலிக்கான் ஒளியியல் பண்பேற்றி

சிலிக்கான் ஒளியியல் மாடுலேட்டர்FMCW-க்கு

நாம் அனைவரும் அறிந்தபடி, FMCW-அடிப்படையிலான லிடார் அமைப்புகளில் உள்ள மிக முக்கியமான கூறுகளில் ஒன்று உயர் நேரியல் பண்பேற்றி ஆகும். அதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கை பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது: பயன்படுத்துதல்டிபி-ஐக்யூ மாடுலேட்டர்அடிப்படையிலானஒற்றைப் பக்க அலை பண்பேற்றம் (SSB), மேல் மற்றும் கீழ்எம்இசட்எம்WC+WM மற்றும் WC-WM ஆகியவற்றின் சுழிப் புள்ளி, சாலை மற்றும் பக்கவாட்டு அலைவரிசையில் செயல்படும்போது, ​​WM என்பது பண்பேற்ற அதிர்வெண் ஆகும். ஆனால் அதே நேரத்தில், கீழ்நிலை அலைவரிசை 90 டிகிரி கட்ட வேறுபாட்டை அறிமுகப்படுத்துகிறது, இறுதியாக WC-WM-இன் ஒளி ரத்து செய்யப்பட்டு, WC+WM-இன் அதிர்வெண் பெயர்ச்சி உறுப்பு மட்டுமே எஞ்சுகிறது. படம் b-இல், LR நீலம் என்பது உள்ளூர் FM சிற்றொலி சமிக்ஞை, RX ஆரஞ்சு என்பது எதிரொளிக்கப்பட்ட சமிக்ஞை, மற்றும் டாப்ளர் விளைவின் காரணமாக, இறுதி துடிப்பு சமிக்ஞை f1 மற்றும் f2-ஐ உருவாக்குகிறது.

தூரம் மற்றும் வேகம்:

பின்வருவது, 2021-ஆம் ஆண்டில் ஷாங்காய் ஜியாவோடாங் பல்கலைக்கழகத்தால் வெளியிடப்பட்ட ஒரு கட்டுரை ஆகும், இது பின்வருவனவற்றைப் பற்றியது:எஸ்.எஸ்.பி.FMCW-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு செயல்படுத்தும் ஜெனரேட்டர்கள்சிலிக்கான் ஒளி மாடுலேட்டர்கள்.

MZM-இன் செயல்திறன் பின்வருமாறு காட்டப்பட்டுள்ளது: மேல் மற்றும் கீழ் கை மாடுலேட்டர்களின் செயல்திறன் வேறுபாடு ஒப்பீட்டளவில் பெரியது. கேரியர் சைட்பேண்ட் நிராகரிப்பு விகிதமானது அதிர்வெண் பண்பேற்ற வீதத்தைப் பொறுத்து மாறுபடுகிறது, மேலும் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும்போது அதன் விளைவு மோசமாகும்.

பின்வரும் படத்தில், லிடார் அமைப்பின் சோதனை முடிவுகள், a/b என்பது ஒரே வேகத்திலும் வெவ்வேறு தூரங்களிலும் உள்ள துடிப்பு சமிக்ஞை என்பதையும், c/d என்பது ஒரே தூரத்திலும் வெவ்வேறு வேகங்களிலும் உள்ள துடிப்பு சமிக்ஞை என்பதையும் காட்டுகின்றன. சோதனை முடிவுகள் 15 மிமீ மற்றும் 0.775 மீ/வி வேகத்தை எட்டின.

இங்கே, சிலிக்கானின் பயன்பாடு மட்டுமேஒளியியல் மாடுலேட்டர்FMCW-க்கானது விவாதிக்கப்படுகிறது. உண்மையில், சிலிக்கான் ஆப்டிகல் மாடுலேட்டரின் விளைவு, அதன் விளைவைப் போல சிறப்பாக இல்லை.LiNO3 மாடுலேட்டர்முக்கியமாக, கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சிலிக்கான் ஒளியியல் பண்பேற்றியில், கட்ட மாற்றம்/உறிஞ்சல் குணகம்/சந்தி மின்தேக்கி ஆகியவை மின்னழுத்த மாற்றத்துடன் நேரியல் அல்லாத முறையில் மாறுவதே இதற்குக் காரணம்:

அதாவது,

வெளியீட்டு சக்தி உறவுமாடுலேட்டர்அமைப்பு பின்வருமாறு
இதன் விளைவாக உயர் வரிசை இசை விலகல் ஏற்படுகிறது:

இவை பீட் அதிர்வெண் சிக்னலின் விரிவாக்கத்திற்கும், சிக்னல்-டு-நாய்ஸ் விகிதத்தின் குறைவிற்கும் காரணமாகும். அப்படியானால், சிலிக்கான் ஒளி மாடுலேட்டரின் நேரியல் தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கான வழி என்ன? இங்கு நாம் சாதனத்தின் பண்புகளைப் பற்றி மட்டுமே விவாதிக்கிறோம், மற்ற துணை கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி ஈடுசெய்யும் திட்டத்தைப் பற்றி விவாதிக்கவில்லை.
மின்னழுத்தத்துடன் பண்பேற்றக் கட்டத்தின் நேர்கோட்டுத்தன்மை இல்லாததற்கான காரணங்களில் ஒன்று, அலைவழியில் உள்ள ஒளிப்புலமானது கனமான மற்றும் லேசான அளவுருக்களின் வெவ்வேறு பரவலில் இருப்பதும், மின்னழுத்த மாற்றத்துடன் கட்ட மாற்ற விகிதம் மாறுபடுவதும் ஆகும். பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, லேசான குறுக்கீட்டுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​கனமான குறுக்கீட்டுடன் கூடிய குறைவுப் பகுதி குறைவாகவே மாறுகிறது.

பின்வரும் படம், இரைச்சலின் செறிவு, அதாவது பண்பேற்ற அதிர்வெண்ணுடன், மூன்றாம் நிலை இடைப்பண்பேற்றச் சிதைவு (TID) மற்றும் இரண்டாம் நிலை இசைவுச் சிதைவு (SHD) ஆகியவற்றின் மாற்ற வளைவுகளைக் காட்டுகிறது. குறைந்த இரைச்சலை விட, அதிக இரைச்சலுக்கான இசைவிலக்கத்தின் அடக்கும் திறன் அதிகமாக உள்ளது என்பது தெளிவாகத் தெரிகிறது. எனவே, மறு கலவை நேரியல் தன்மையை மேம்படுத்த உதவுகிறது.

மேற்கூறியது, MZM-இன் RC மாதிரியில் C-ஐக் கருத்தில் கொள்வதற்குச் சமமானது, மேலும் R-இன் தாக்கமும் கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும். தொடர் மின்தடையுடன் கூடிய CDR3-இன் மாற்ற வளைவு பின்வருமாறு. தொடர் மின்தடை குறைவாக இருக்கும்போது, ​​CDR3 அதிகமாக இருக்கும் என்பது இதிலிருந்து தெளிவாகிறது.

கடைசியாக, சிலிக்கான் மாடுலேட்டரின் விளைவு LiNbO3-ஐ விட மோசமானது என்று சொல்ல முடியாது. கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, CDR3-இன்சிலிக்கான் மாடுலேட்டர்மாடுலேட்டரின் கட்டமைப்பு மற்றும் நீளத்தை முறையாக வடிவமைப்பதன் மூலம், முழுமையான சார்பு நிலையில் இது LiNbO3-ஐ விட அதிகமாக இருக்கும். சோதனை நிலைமைகள் சீராகவே இருக்கின்றன.

சுருக்கமாக, சிலிக்கான் ஒளி பண்பேற்றியின் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பில் உள்ள குறைபாட்டை சரிசெய்ய மட்டுமே முடியும், அதை முழுமையாக குணப்படுத்த முடியாது. மேலும், அதனை FMCW அமைப்பில் உண்மையிலேயே பயன்படுத்த முடியுமா என்பதற்கு சோதனை மூலம் சரிபார்ப்பு தேவைப்படுகிறது. அவ்வாறு உண்மையிலேயே பயன்படுத்த முடிந்தால், அதன் மூலம் டிரான்ஸ்ஸீவர் ஒருங்கிணைப்பை அடைய முடியும், இது பெரிய அளவிலான செலவுக் குறைப்பிற்கு நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.