FMCW ਲਈ ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ

ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰFMCW ਲਈ

ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਸਾਰੇ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ, FMCW-ਅਧਾਰਿਤ ਲਿਡਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭਾਗਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਉੱਚ ਰੇਖਿਕਤਾ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਨੂੰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ: ਵਰਤੋਂDP-IQ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰਅਧਾਰਿਤਸਿੰਗਲ ਸਾਈਡਬੈਂਡ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ (SSB), ਉਪਰਲੇ ਅਤੇ ਹੇਠਲੇMZMਨਲ ਪੁਆਇੰਟ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰੋ, ਸੜਕ 'ਤੇ ਅਤੇ wc+wm ਅਤੇ WC-WM ਦੇ ਸਾਈਡ ਬੈਂਡ ਦੇ ਹੇਠਾਂ, wm ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਹੈ, ਪਰ ਉਸੇ ਸਮੇਂ ਹੇਠਲਾ ਚੈਨਲ 90 ਡਿਗਰੀ ਪੜਾਅ ਅੰਤਰ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ WC-WM ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਰੱਦ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਸਿਰਫ wc+wm ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਸ਼ਿਫਟ ਮਿਆਦ। ਚਿੱਤਰ b ਵਿੱਚ, LR ਨੀਲਾ ਸਥਾਨਕ FM ਚੀਰ ਸਿਗਨਲ ਹੈ, RX ਸੰਤਰੀ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਿਤ ਸਿਗਨਲ ਹੈ, ਅਤੇ ਡੋਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਅੰਤਿਮ ਬੀਟ ਸਿਗਨਲ f1 ਅਤੇ f2 ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਦੂਰੀ ਅਤੇ ਗਤੀ ਹਨ:

ਹੇਠਾਂ 2021 ਵਿੱਚ ਸ਼ੰਘਾਈ ਜਿਓਟੋਂਗ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਤ ਇੱਕ ਲੇਖ ਹੈ, ਬਾਰੇਐੱਸ.ਐੱਸ.ਬੀਜਨਰੇਟਰ ਜੋ ਐਫਐਮਸੀਡਬਲਯੂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰਦੇ ਹਨਸਿਲੀਕਾਨ ਲਾਈਟ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ.

MZM ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ: ਉਪਰਲੇ ਅਤੇ ਹੇਠਲੇ ਬਾਂਹ ਦੇ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਦਾ ਅੰਤਰ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਵੱਡਾ ਹੈ. ਕੈਰੀਅਰ ਸਾਈਡਬੈਂਡ ਅਸਵੀਕਾਰਨ ਅਨੁਪਾਤ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਮੋਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਦਰ ਨਾਲ ਵੱਖਰਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਵਧਣ ਨਾਲ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੋਰ ਵੀ ਮਾੜਾ ਹੋ ਜਾਵੇਗਾ।

ਹੇਠਲੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ, ਲਿਡਰ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਟੈਸਟ ਨਤੀਜੇ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ a/b ਇੱਕੋ ਗਤੀ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਦੂਰੀਆਂ 'ਤੇ ਬੀਟ ਸਿਗਨਲ ਹੈ, ਅਤੇ c/d ਇੱਕੋ ਦੂਰੀ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਪੀਡਾਂ 'ਤੇ ਬੀਟ ਸਿਗਨਲ ਹੈ। ਟੈਸਟ ਦੇ ਨਤੀਜੇ 15mm ਅਤੇ 0.775m/s ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਏ।

ਇੱਥੇ, ਸਿਰਫ ਸਿਲੀਕਾਨ ਦੀ ਅਰਜ਼ੀਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰFMCW ਲਈ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਵਾਸਤਵ ਵਿੱਚ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਓਨਾ ਚੰਗਾ ਨਹੀਂ ਹੈ ਜਿੰਨਾ ਕਿ ਹੈLiNO3 ਮੋਡੀਊਲੇਟਰ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕਿਉਂਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਵਿੱਚ, ਪੜਾਅ ਤਬਦੀਲੀ/ਅਵਸ਼ੋਸ਼ਣ ਗੁਣਾਂਕ/ਜੰਕਸ਼ਨ ਕੈਪੈਸੀਟੈਂਸ ਵੋਲਟੇਜ ਤਬਦੀਲੀ ਦੇ ਨਾਲ ਗੈਰ-ਲੀਨੀਅਰ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ:

ਯਾਨੀ,

ਦਾ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ ਰਿਸ਼ਤਾਮੋਡੀਊਲੇਟਰਸਿਸਟਮ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਅਨੁਸਾਰ ਹੈ
ਨਤੀਜਾ ਇੱਕ ਉੱਚ ਆਰਡਰ ਡੀਟੂਨਿੰਗ ਹੈ:

ਇਹ ਬੀਟ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਸਿਗਨਲ ਦੇ ਵਿਸਤਾਰ ਅਤੇ ਸਿਗਨਲ-ਟੂ-ਆਇਸ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਤਾਂ ਸਿਲਿਕਨ ਲਾਈਟ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰ ਦੀ ਰੇਖਿਕਤਾ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰਨ ਦਾ ਤਰੀਕਾ ਕੀ ਹੈ? ਇੱਥੇ ਅਸੀਂ ਸਿਰਫ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਬਾਰੇ ਹੀ ਚਰਚਾ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਸਹਾਇਕ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਸਕੀਮ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।
ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਨਾਲ ਮਾਡੂਲੇਸ਼ਨ ਪੜਾਅ ਦੀ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾ ਦਾ ਇੱਕ ਕਾਰਨ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਵੇਵਗਾਈਡ ਵਿੱਚ ਲਾਈਟ ਫੀਲਡ ਭਾਰੀ ਅਤੇ ਹਲਕੇ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੀ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵੰਡ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਬਦਲਾਅ ਨਾਲ ਪੜਾਅ ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਦਰ ਵੱਖਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਤਸਵੀਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਭਾਰੀ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਵਾਲਾ ਡਿਪਲੇਸ਼ਨ ਖੇਤਰ ਹਲਕੇ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਨਾਲ ਉਸ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਬਦਲਦਾ ਹੈ।

ਹੇਠਲਾ ਚਿੱਤਰ ਕਲਟਰ ਦੀ ਇਕਾਗਰਤਾ, ਯਾਨੀ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਤੀਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਦੇ ਇੰਟਰਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਡਿਸਟੌਰਸ਼ਨ TID ਅਤੇ ਦੂਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਦੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਡਿਸਟੌਰਸ਼ਨ SHD ਦੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕਰਵ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਭਾਰੀ ਕਲਟਰ ਲਈ ਡੀਟੂਨਿੰਗ ਦੀ ਦਮਨ ਸਮਰੱਥਾ ਹਲਕੇ ਕਲਟਰ ਲਈ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਰੀਮਿਕਸਿੰਗ ਰੇਖਿਕਤਾ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਉਪਰੋਕਤ MZM ਦੇ RC ਮਾਡਲ ਵਿੱਚ C ਨੂੰ ਵਿਚਾਰਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਅਤੇ R ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਵੀ ਵਿਚਾਰਿਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਹੇਠ ਦਿੱਤੀ ਲੜੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੇ ਨਾਲ CDR3 ਦਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕਰਵ ਹੈ। ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੀਰੀਜ਼ ਦਾ ਵਿਰੋਧ ਜਿੰਨਾ ਛੋਟਾ ਹੋਵੇਗਾ, CDR3 ਓਨਾ ਹੀ ਵੱਡਾ ਹੋਵੇਗਾ।

ਆਖਰੀ ਪਰ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਨਹੀਂ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ LiNbO3 ਨਾਲੋਂ ਮਾੜਾ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਦਾ CDR3ਸਿਲੀਕਾਨ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰਮੋਡੀਊਲੇਟਰ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਵਾਜਬ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਦੁਆਰਾ ਪੂਰੇ ਪੱਖਪਾਤ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ LiNbO3 ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋਵੇਗਾ। ਟੈਸਟ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਇਕਸਾਰ ਰਹਿੰਦੀਆਂ ਹਨ।

ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਲਾਈਟ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰ ਦੇ ਢਾਂਚਾਗਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੂੰ ਸਿਰਫ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਠੀਕ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੀ ਇਹ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਐਫਐਮਸੀਡਬਲਯੂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤਸਦੀਕ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ, ਜੇਕਰ ਇਹ ਸੱਚਮੁੱਚ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰ ਏਕੀਕਰਣ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਹਨ. ਵੱਡੇ ਪੈਮਾਨੇ ਦੀ ਲਾਗਤ ਘਟਾਉਣ ਲਈ.