Ny farany indrindramodulator elektro-optika tahan'ny fandringanana avo lenta
Ireo modulatora elektro-optika eo amin'ny puce (miorina amin'ny silikônina, triquinoid, lithium niobate sarimihetsika manify, sns.) dia manana tombony amin'ny fahatsorana, hafainganam-pandeha avo lenta ary fanjifana herinaratra ambany, saingy mbola misy fanamby lehibe amin'ny fanatanterahana ny modulatora hamafin'ny dinamika miaraka amin'ny tahan'ny extinction avo lenta. Vao haingana, ireo mpikaroka ao amin'ny Foibe fikarohana iraisana ho an'ny Fiber Optic Sensing ao amin'ny oniversite sinoa dia nanao fandrosoana lehibe teo amin'ny sehatry ny modulatora elektro-optika amin'ny tahan'ny extinction avo lenta amin'ny substrates silikônina. Mifototra amin'ny rafitra sivana optika avo lenta, ny silikônina eo amin'ny pucemodulator elektro-optikamiaraka amin'ny tahan'ny fahaverezan-jiro hatramin'ny 68 dB no tratra voalohany. Ny habeny sy ny fanjifana herinaratra dia kely kokoa noho ny mahazatraModulator AOM, ary hamarinina ao amin'ny rafitra DAS laboratoara ny fahafahan'ny fampiasana ny fitaovana.
Sary 1 Kisarisary skematika an'ny fitaovana fitsapana ho an'ny ultramodulator elektro-optika avo lenta
Ny silikônina mifototra amin'nymodulator elektro-optikaMitovy amin'ny sivana elektrika mahazatra ny rafitra mifototra amin'ny sivana microring mifamatotra. Ny modulator electro-optic dia mahatratra sivana bandpass fisaka sy tahan'ny fandavana out-of-band avo lenta (>60 dB) amin'ny alàlan'ny fampifandraisana andian-dahatsoratra amin'ny resonators microring efatra miorina amin'ny silikônina. Noho ny fanampian'ny Pin-type electro-optical phase shifter ao amin'ny microring tsirairay, ny spectrum transmittance an'ny modulator dia azo ovaina be amin'ny voltase ambany ampiharina (<1.5 V). Ny tahan'ny fandavana out of band avo lenta miaraka amin'ny toetran'ny sivana midina dia ahafahana manova ny hamafin'ny hazavana miditra akaikin'ny halavan'ny onjam-peo resonant miaraka amin'ny fifanoherana lehibe dia lehibe, izay tena manampy amin'ny famokarana pulses hazavana avo lenta.
Mba hanamarinana ny fahafahan'ny modulator electro-optic modulator, dia nasehon'ny ekipa voalohany ny fiovaovan'ny transmittance an'ny fitaovana miaraka amin'ny voltase DC amin'ny halavan'ny onjam-peo miasa. Hita fa rehefa afaka 1 V, dia mihena be mihoatra ny 60 dB ny transmittance. Noho ny fetran'ny fomba fandinihana oscilloscope mahazatra, dia mampiasa ny fomba fandrefesana ny interference self-heterodyne ny ekipa mpikaroka, ary mampiasa ny elanelana dinamika lehibe an'ny spectrometer mba hamaritana ny tahan'ny extinction dinamika avo lenta an'ny modulator mandritra ny modulation pulse. Ny valin'ny andrana dia mampiseho fa ny pulse hazavana avoakan'ny modulator dia manana tahan'ny extinction hatramin'ny 68 dB, ary ny tahan'ny extinction mihoatra ny 65 dB akaikin'ny toerana misy halavan'ny onjam-peo resonant maromaro. Rehefa vita ny kajy amin'ny antsipiriany, ny voltase RF drive tena izy ampidirina amin'ny electrode dia eo amin'ny 1 V eo ho eo, ary ny fanjifana herinaratra modulation dia 3.6 mW monja, izay ambany roa heny noho ny fanjifana herinaratra AOM modulator mahazatra.
Azo ampiharina amin'ny rafitra DAS fitiliana mivantana ny fampiharana ny modulator elektro-optik miorina amin'ny Silicon ao amin'ny rafitra DAS amin'ny alàlan'ny fonosana ny modulator eo amin'ny puce. Tsy mitovy amin'ny interferometria heterodyne signal eo an-toerana amin'ny ankapobeny, ny fomba demodulation an'ny interferometria Michelson tsy voalanjalanja no ampiasaina amin'ity rafitra ity, mba tsy ilaina ny fiantraikan'ny fiovan'ny matetika optika amin'ny modulator. Ny fiovan'ny dingana vokatry ny famantarana hovitrovitra sinusoidal dia averina amin'ny laoniny amin'ny alàlan'ny demodulation ny famantarana miparitaka Rayleigh amin'ny fantsona 3 amin'ny alàlan'ny algorithm demodulation IQ mahazatra. Ny valiny dia mampiseho fa ny SNR dia eo amin'ny 56 dB eo ho eo. Ny fizarana ny hakitroky ny spectral herinaratra manerana ny halavan'ny fibre sensor amin'ny elanelan'ny matetika famantarana ±100 Hz dia dinihina bebe kokoa. Ankoatra ny famantarana miharihary amin'ny toerana sy ny matetika hovitrovitra, dia hita fa misy valinteny sasany momba ny hakitroky ny spectral herinaratra amin'ny toerana ara-habakabaka hafa. Ny tabataba crosstalk amin'ny elanelan'ny ±10 Hz sy ivelan'ny toerana hovitrovitra dia raisina amin'ny salan'isa manaraka ny halavan'ny fibre, ary ny SNR salan'isa amin'ny habakabaka dia tsy latsaky ny 33 dB.
Sary 2
Kisarisary kisarisin'ny rafitra fahatsapana akostika mizara ho fibre optika.
b Hakitroky ny spektralin'ny herin'ny famantarana voavaha.
c, d fatran'ny hovitrovitra akaikin'ny fizarana hakitroky ny spektralin'ny herinaratra manaraka ny fibre sensor.
Ity fandalinana ity no voalohany nahavita modulator elektro-optika amin'ny silikônina miaraka amin'ny tahan'ny extinction avo lenta (68 dB), ary nampiharina tamim-pahombiazana tamin'ny rafitra DAS, ary ny fiantraikan'ny fampiasana modulator AOM ara-barotra dia tena akaiky, ary ny habeny sy ny fanjifana herinaratra dia roa baiko kely kokoa noho ny farany, izay antenaina fa hilalao anjara toerana lehibe amin'ny taranaka manaraka amin'ny rafitra sensor fibre mizara kely sy ambany hery. Ho fanampin'izany, ny dingana famokarana CMOS lehibe sy ny fahafaha-mampiditra ao anaty puce ny silikônina mifototra amin'ny...fitaovana optoelektronikadia afaka mampiroborobo be ny fampandrosoana ny taranaka vaovao amin'ny môdely mitambatra monolithic mora vidy sy fitaovana maro mifototra amin'ny rafitra fahatsapana fibre zaraina ao anaty puce.
Fotoana fandefasana: 18 Martsa 2025