MIOC Intensity Modulator Chip, Modulator di fase Chip

Chip MIOC, chip del modulatore di intensità, chip del modulatore di fase

1.Mioc Chip

Astratto

UNCHIP MIOC integrato di livello militare (MIOC)è un componente ottico ad alte prestazioni progettato per il controllo preciso dei segnali di luce nei sistemi in fibra ottica. È usato principalmente inGiroscopi in fibra ottica (nebbia), Sistemi di comunicazione ottica e applicazioni di rilevamento ad alta precisione. Il chip MIOC è in genere fabbricato usandoLitio Niobate (Linbo₃)o altri materiali elettro-ottici avanzati, offrendo una stabilità eccezionale, bassa perdita di inserimento e elevata capacità di mantenimento della polarizzazione.

Struttura e principio di lavoro

Il chip MIOC integra più componenti ottici, inclusoguide d'onda, accoppiatori e modulatori di fase, in un singolo substrato compatto. Funziona in base al fileEffetto elettro-ottico, dove una tensione applicata esternamente modifica l'indice di rifrazione del materiale, consentendo il controllo preciso della propagazione della luce. InGiroscopi in fibra ottica, il chip MIOC funge da componente centrale che divide, modula e ricombina i segnali luminosi per rilevare il movimento rotazionale con estrema precisione.

Caratteristiche chiave

Alta stabilità: Progettato per condizioni ambientali estreme, con resistenza alle fluttuazioni della temperatura e alle vibrazioni meccaniche.

Bassa perdita di inserimento: Garantisce una perdita di potenza ottica minima, miglioramento dell'efficienza del sistema.

Performance di polarizzazione: Mantiene l'integrità del segnale per applicazioni ad alta precisione.

Integrazione compatta: Riduce la complessità del sistema integrando più funzioni ottiche in un singolo chip.

Tempo di risposta rapido: Abilita la modulazione in tempo reale con risposta elettro-ottica ad alta velocità.

Applicazioni

1) Giroscopi in fibra ottica (nebbia)

I chip MIOC sono ampiamente utilizzati inNebbiaperSistemi di navigazione inerziale (INS)Inveicoli aerospaziali, militari e autonomi. Garantiscono precise misurazioni della velocità angolare, consentendo un posizionamento accurato senza fare affidamento sul GPS.

2) Comunicazione ottica

Supporto MIOC ChipsElaborazione del segnale ottico ad alta velocità, compresa la modulazione di fase e il controllo dell'ampiezza, rendendoli essenziali inSistemi di comunicazione ottica coerenti.

3) Ottica quantistica e rilevamento fotonico

Le capacità di modulazione di fase ultra-stabili e precise dei chip MIOC li rendono preziosiQuantico cDistribuzione omaggio, a chiave quantistica (QKD) e sensori in fibra otticautilizzato nel monitoraggio industriale.

Vantaggi per altri modulatori ottici

Maggiore stabilità rispetto ai componenti discreti: Il design integrato elimina i problemi di allineamento e migliora l'affidabilità a lungo termine.

Durata ambientale superiore: Progettato per condizioni operative dure nelle applicazioni di difesa e aerospaziale.

Minore consumo di energia: Ottimizzato per il funzionamento ad alta efficienza energetica in sistemi incorporati e mobili.

Specifiche

2.Chip modulatore di intensità

Astratto

UNChip modulatore di intensitàè un dispositivo ottico avanzato progettato per modulare l'ampiezza (intensità) di un segnale ottico in risposta a un ingresso elettrico esterno. Queste patatine svolgono un ruolo cruciale inComunicazione in fibra ottica, lidar, fotonica a microonde ed elaborazione del segnale ottico. Controllando l'intensità della luce, consentono la trasmissione di dati ad alta velocità, la modellatura del segnale e i formati di modulazione avanzati richiesti per le moderne applicazioni fotoniche.

In genere, i modulatori di intensità si basano suNiobate di litio (Linbo₃), fotonica di silicio (SIPH) o fosfuro di indio (INP). La struttura più comune utilizzata in questi chip è ilInterferometro Mach-Zehnder (MZI), che consente una modulazione precisa dell'intensità della luce.

Struttura e principio di lavoro

Il chip del modulatore di intensità funziona utilizzandoEffetti di interferenzain aGuida d'onda di Mach-Zehnder Interferometer (MZI). Il segnale ottico viene diviso in due percorsi e la fase relativa tra loro viene regolata utilizzando un campo elettrico applicato esternamente. Quando i due percorsi di luce si ricombinano, si verifica interferenza costruttiva o distruttiva, con conseguente modulazione dell'intensità ottica.

I principi chiave includono:

Effetto elettro-ottico: L'indice di rifrazione del materiale cambia in risposta a una tensione applicata, alterando la fase della luce.

Controllo delle interferenze: Controllando con precisione lo sfasamento di fase, il modulatore regola l'intensità del segnale di uscita.

Caratteristiche chiave

Rapporto elevato di estinzione: Fornisce un forte contrasto tra livelli di intensità elevati e bassi, cruciale per la chiarezza del segnale.

Bassa perdita di inserimento: Garantisce una perdita di potenza minima durante la modulazione.

Alta larghezza di banda di modulazione: Supporta segnali ad alta frequenza, consentendo la velocità dei dati fino a 100 Gbps e oltre.

Tensione di guida bassa: Riduce il consumo di energia per il funzionamento ad alta efficienza energetica.

Design compatto e integrato: Abilita l'integrazione inCircuiti integrati fotonici (foto)Per sistemi ottici avanzati.

Applicazioni

1) Comunicazione ottica

Usato inreti di fibre ottiche a lungo raggio e metropolitanaper codificare i dati digitali sui segnali di luce.

SupportiFormati di modulazione avanzatiCome NRZ, PAM4 e QAM per la trasmissione di dati ad alta velocità.

2) lidar (rilevamento della luce e gamma)

Usato perModulazione della modellatura e dell'ampiezza degli impulsiNei sistemi LIDAR, migliorando la risoluzione della gamma e l'accuratezza del rilevamento.

Essenziale perVeicoli autonomi, monitoraggio ambientale e mappatura 3D.

3) Fotonica a microonde

Abilitacollegamenti ottici analogici ad alta velocitàper radar, comunicazioni satellitari e sistemi di guerra elettronici.

Usato inRf-over-fibraTrasmissione per applicazioni wireless e di difesa.

4) Elaborazione del segnale ottico

Usato inCalcolo ottico, gating di segnale ultraveloce e commutazione ottica.

FacilitaLa modellatura, il filtraggio e la generazione della forma d'onda di impulsi otticinella ricerca e nelle applicazioni industriali.

Vantaggi per altri modulatori ottici

Velocità più alta: Rispetto ai modulatori di elettro-absorbimento, i modulatori di intensità offrono velocità e larghezza di banda superiori.

Migliore qualità del segnale: Un rapporto di estinzione più elevato garantisce prestazioni da segnale-rumore migliorate.

Variazioni di temperatura più robuste: Materiali comeLinbo₃Fornire un funzionamento stabile in un ampio intervallo di temperatura.

Specifiche

3.Chip modulatore di fase

Astratto

UNChip modulatore di faseè un dispositivo ottico chiave utilizzato per modulare la fase di un segnale ottico senza alterarne l'intensità. Questa modulazione è cruciale per le applicazioni inComunicazione ottica coerente, ottica quantistica, rilevamento in fibra ottica e fotonica a microonde. A differenza dei modulatori di intensità, che controllano l'ampiezza della luce, i modulatori di fase inducono uno spazio di fase controllato sfruttando ilEffetto elettro-otticoin materiali comeLitio niobate (linbo₃), fotonica di silicio (SIPH) e fosfuro di indium (INP).

Accordando con precisione la fase di un'onda ottica, i modulatori di fase abilitanoElaborazione del segnale coerente, codifica dei dati ad alta velocità e tecniche di misurazione di precisioneNei sistemi basati sulla fotonica.

Struttura e principio di lavoro

UNChip modulatore di faseè in genere basato su unStruttura integrata della guida d'ondache usa ilEffetto elettro-otticoPer modificare l'indice di rifrazione del materiale. Ciò porta a un cambiamento nella lunghezza del percorso ottico, con conseguente spostamento di fase nel segnale di luce di propagazione.

I principi operativi chiave includono:

Effetto elettro-ottico: L'applicazione di una tensione esterna altera l'indice di rifrazione della guida d'onda, spostando la fase della luce trasmessa.

Interferometro Mach-zehnder (MZI) o design del cambio di fase: Il modulatore di fase può essere implementato come sempliceModulatore a guida d'onda singolao come parte di unStruttura MZIPer schemi di modulazione più complessi.

Controllo di fase continuo e discreto: A seconda dell'applicazione, il sfasamento può esserelineare, non lineare o graduale, consentendo l'elaborazione avanzata del segnale.

Caratteristiche chiave

Modulazione di fase ad alta velocità: Supporta la modulazione a livello di GHZ per la comunicazione e il rilevamento ad alta velocità.

Bassa perdita di inserimento: Garantisce un'attenuazione minima del segnale durante la modulazione di fase.

Larghezza di banda ottica ampia: Opera in un ampio intervallo di lunghezze d'onda, in genere daB-banda a L-banda(Intervallo di 1550 nm) nelle applicazioni di telecomunicazione.

Alta stabilità e basso rumore: Essenziale per applicazioni di precisione comeGyroscopi in fibra ottica e comunicazione quantistica.

Design compatto e integrato: Abilita l'integrazione inCircuiti integrati fotonici (foto)Per sistemi ottici ad alta densità.

Applicazioni

1) Comunicazione ottica coerente

Usato inFormati di modulazione avanzatiad esempioQPSK (chiave di sfasamento della quadratura), DPSK (chiave di sfasamento di fase differenziale) e 16QAMcodificare i dati in modo efficiente.

MiglioraIntegrità del segnale otticoperreti di interconnessione a lungo raggio e data center.

2) ottica quantistica e comunicazione quantistica

Abilita un controllo di fase preciso perDistribuzione della chiave quantistica (QKD), entanglement quantistico e calcolo quantistico.

Essenziale inPreparazione e manipolazione dello stato quanticoNei circuiti quantici fotonici.

3) Sensori in fibra ottica

Usato insensori di fibra ottica interferometrica, ad esempioGyroscopi in fibra ottica (nebbia) e sensori acustici distribuiti (DAS), per la misurazione ad alta precisione dei cambiamenti ambientali.

Migliora la sensibilità inTemperatura, deformazione e rilevamento delle vibrazioniapplicazioni.

4) Fotonica a microonde e elaborazione del segnale RF

Usato inElaborazione del segnale fotonico RFPer generare e manipolare i segnali a microonde nei sistemi radar, di comunicazione satellitare e di guerra elettronica.

Abilitasterzo del raggio controllato in fasenelle antenne a array a fasi fotoniche.

Vantaggi rispetto ad altri modulatori

Preserva l'intensità del segnale: A differenza dei modulatori di intensità, i modulatori di fase non riducono la potenza del segnale trasmesso.

Maggiore efficienza spettrale: AbilitaFormati di modulazione coerente avanzatiper trasmissione di dati efficiente.

Variazioni ambientali più robuste: Offre una maggiore stabilità e precisione rispetto ai cambi di fase puramente elettronici.

Specifiche