Qalabka ugu dambeeyay ee electro-optic-ga ee saamiga dabar-goynta aadka u sarreeya

Kii ugu dambeeyaymodulator-ka elektaroonigga ah ee saamiga dabar-goynta aadka u sarreeya

Modulator-yada elektiroonigga ah ee ku shaqeeya chip-ka (ku salaysan silicon, triquinoid, lithium niobate oo khafiif ah, iwm.) waxay leeyihiin faa'iidooyinka isku-dhafka, xawaaraha sare iyo isticmaalka awoodda oo hooseeya, laakiin weli waxaa jira caqabado waaweyn oo lagu gaari karo habaynta xoogga firfircoon oo leh saamiga dabar-goynta aadka u sarreeya. Dhawaan, cilmi-baarayaal ka tirsan Xarunta Cilmi-baarista ee Fiber Optic Sensing ee jaamacad Shiineys ah ayaa sameeyay horumar weyn oo ku saabsan habka modulators-yada elektiroonigga ah ee dabar-goynta aadka u sarreeya ee ku jira substrate-ka silicon. Iyada oo ku saleysan qaab-dhismeedka shaandhada indhaha ee heerka sare ah, silicon-ka ku shaqeeya chip-kamodulator-ka elektaroonigga ahIyadoo saamiga dabar-goynta uu gaarayo ilaa 68 dB ayaa markii ugu horreysay la ogaaday. Cabbirka iyo isticmaalka korontada waa laba heer oo cabbirkoodu ka yar yahay kan caadiga ah.Modulator AOM, iyo suurtogalnimada codsiga qalabka waxaa lagu xaqiijiyay nidaamka DAS ee shaybaarka.

Jaantuska 1 Jaantuska jaantuska ee qalabka tijaabada ee ultramodulator-ka elektaroonigga ah ee saamiga baabi'inta sare

Ku-saleysiga silikoonmodulator-ka elektaroonigga ahIyada oo ku saleysan qaab-dhismeedka shaandhada microring-ka ee isku xiran waxay la mid tahay shaandhada korantada ee caadiga ah. Qalabka elektaroonigga ah wuxuu gaaraa shaandhaynta bandpass fidsan iyo saamiga diidmada sare ee ka baxsan band (>60 dB) iyada oo loo marayo isku-xidhka taxanaha ah ee afar resonators microring-ka ku salaysan silicon. Iyada oo la kaashanayo nooca Pin-nooca ah ee isbeddelka wejiga electro-optical ee microring kasta, muuqaalka gudbinta ee modulator-ka si weyn ayaa loo beddeli karaa danab hoose oo la dabaqay (<1.5 V). Saamiga sare ee diidmada band-ka oo ay weheliso astaamaha rogrogmada shaandhada ee qotoda dheer waxay suurtogal ka dhigaysaa xoojinta iftiinka soo gelinta ee u dhow hirarka resonant-ka in lagu beddelo isbarbardhig aad u weyn, kaas oo aad ugu habboon soo saarista garaaca iftiinka saamiga dabar-goynta aadka u sarreeya.

Si loo xaqiijiyo awoodda wax-ka-beddelka ee modulator-ka elektiroonigga ah, kooxdu waxay marka hore muujisay kala duwanaanshaha gudbinta qalabka iyadoo la adeegsanayo danabka DC-ga ee mowjadda hawlgalka. Waxaa la arki karaa in ka dib 1 V, gudbinta si xoog leh hoos ugu dhacdo 60 dB. Sababtoo ah xaddidaadda hababka daawashada oscilloscope-ka caadiga ah, kooxda cilmi-baaristu waxay qaadatay habka cabbirka faragelinta is-heterodyne, waxayna isticmaashaa kala duwanaanshaha firfircoon ee weyn ee spectrometer-ka si loo garto saamiga dabar-goynta firfircoon ee aadka u sarreeya ee modulator-ka inta lagu jiro wax-ka-beddelka garaaca wadnaha. Natiijooyinka tijaabada ah waxay muujinayaan in garaaca iftiinka soo-saarka ee modulator-ku uu leeyahay saamiga dabar-goynta oo ah ilaa 68 dB, iyo saamiga dabar-goynta oo ka badan 65 dB meel u dhow dhowr boos oo hirarka resonant ah. Ka dib xisaabin faahfaahsan, danabka dhabta ah ee wadista RF ee lagu shubay elektroodka waa qiyaastii 1 V, isticmaalka awoodda wax-ka-beddelkana waa 3.6 mW oo keliya, kaas oo ah laba amar oo cabbir ka yar isticmaalka awoodda modulator-ka AOM ee caadiga ah.

Adeegsiga modulator-ka elektaroonigga ah ee ku salaysan Silicon ee nidaamka DAS waxaa lagu dabaqi karaa nidaamka DAS ee ogaanshaha tooska ah iyadoo la duubayo modulator-ka ku yaal chip-ka. Marka laga reebo interferometry-ga guud ee calaamadaha maxalliga ah ee heterodyne, habka demodulation-ka ee interferometry-ka Michelson ee aan dheellitirnayn ayaa lagu qaataa nidaamkan, si saameynta isbeddelka soo noqnoqoshada indhaha ee modulator-ka aan loo baahnayn. Isbeddellada wejiga ee ay sababaan calaamadaha gariirka sinusoidal waxaa si guul leh loogu soo celiyaa demodulation-ka calaamadaha kala firdhisan ee Rayleigh ee 3 kanaal iyadoo la adeegsanayo algorithm-ka demodulation-ka IQ ee caadiga ah. Natiijooyinka waxay muujinayaan in SNR uu yahay qiyaastii 56 dB. Qaybinta cufnaanta spectral-ka awoodda ee dhererka oo dhan ee fiber-ka dareemayaasha ee inta u dhaxaysa soo noqnoqoshada calaamadda ±100 Hz ayaa si dheeraad ah loo baarayaa. Marka laga soo tago calaamadda muuqata ee booska gariirka iyo soo noqnoqoshada, waxaa la arkay inay jiraan jawaabo cufnaanta spectral-ka awoodda ah oo ku yaal meelo kale oo bannaan. Qaylada isgoyska ee u dhaxaysa ±10 Hz iyo meel ka baxsan booska gariirka waxaa lagu celcelisaa dhererka faybarka, celceliska SNR-na booska kuma yaraan 33 dB.

Jaantuska 2aad

Jaantuska jaantuska ah ee nidaamka dareenka dhawaaqa ee fiilada indhaha ee qaybiya.

b Cufnaanta muuqaalka ee awoodda calaamadda oo la yareeyay.

c, d mawjadaha gariirka ee u dhow qaybinta cufnaanta muuqaalka korontada ee ku teedsan fiilada dareemayaasha.

Daraasaddani waa tii ugu horreysay ee lagu gaaro modulator elektro-optical ah oo ku saabsan silicon oo leh saamiga baabi'inta aadka u sarreysa (68 dB), waxaana si guul leh loogu dabaqay nidaamyada DAS, saameynta isticmaalka modulator-ka ganacsiga ee AOM aad ayey isugu dhowdahay, cabbirka iyo isticmaalka awooddana waa laba heer oo cabbirkoodu ka yar yahay kan dambe, kaas oo la filayo inuu door muhiim ah ka ciyaaro jiilka soo socda ee nidaamyada dareemayaasha fiber-ka ee yar yar, ee awoodda yar. Intaa waxaa dheer, habka wax soo saarka ee baaxadda weyn ee CMOS iyo awoodda isku-dhafka chip-ka ee ku salaysan silicon-kaaaladaha elektiroonigga ah ee optoelectronicwaxay si weyn u horumarin kartaa horumarinta jiil cusub oo ah modules isku dhafan oo qiimo jaban oo badan oo ku salaysan nidaamyada dareenka fiber-ka ee qaybinta chip-ka.