Puce modulateur d' intensité MIOC, puce modulateur de phase

Puce MIOC, puce de modulateur d'intensité, puce de modulateur de phase

1. Chip mioc

Abstrait

UNPuce de circuit optique intégré de qualité militaire (MIOC)est un composant optique haute performance conçu pour un contrôle précis des signaux légers dans les systèmes fibre optique. Il est principalement utilisé dansGyroscopes fibre optique (brouillards), Systèmes de communication optique et applications de détection de haute précision. La puce MIOC est généralement fabriquée en utilisantLithium niobate (linbo₃)ou d'autres matériaux électro-optiques avancés, offrant une stabilité exceptionnelle, une faible perte d'insertion et des capacités élevées de polarisation.

Structure et principe de travail

La puce MIOC intègre plusieurs composants optiques, y comprisGuides d'ondes, coupleurs et modulateurs de phase, dans un seul substrat compact. Il fonctionne en fonction de laeffet électro-optique, où une tension appliquée l'extérieur modifie l'indice de réfraction du matériau, permettant un contrôle précis de la propagation de la lumière. Dansgyroscopes fibre optique, la puce MIOC sert de composant central qui divise, module et recombine les signaux lumineux pour détecter le mouvement de rotation avec une précision extrême.

Caractéristiques clés

Stabilité élevée: Conçu pour des conditions environnementales extrêmes, avec une résistance aux fluctuations de la température et aux vibrations mécaniques.

Faible perte d'insertion: Assure une perte de puissance optique minimale, améliorant l'efficacité du système.

Performance de maintenance la polarisation: Maintient l'intégrité du signal pour les applications de haute précision.

Intégration compacte: Réduit la complexité du système en intégrant plusieurs fonctions optiques dans une seule puce.

Temps de réponse rapide: Permet une modulation en temps réel avec une réponse électro-optique grande vitesse.

Applications

1) Gyroscopes fibre optique (brouillards)

Les puces MIOC sont largement utilisées dansBrouillardspourSystèmes de navigation inertielle (INS)dansvéhicules aérospatiaux, militaires et autonomes. Ils garantissent des mesures précises de la vitesse angulaire, permettant un positionnement précis sans dépendance l'égard du GPS.

2) Communication optique

Prise en charge des puces MIOCTraitement du signal optique grande vitesse, y compris la modulation de phase et le contrôle de l'amplitude, les rendant essentielsSystèmes de communication optique cohérents.

3) Optique quantique et détection photonique

Les capacités de modulation de phase ultra-stables et précises des puces MIOC les rendent précieusesquantum cDistribution de clé quantique utile (QKD) et capteurs fibre optiqueutilisé dans la surveillance industrielle.

Avantages par rapport aux autres modulateurs optiques

Stabilité plus élevée par rapport aux composants discrets: La conception intégrée élimine les problèmes d'alignement et améliore la fiabilité long terme.

Durabilité environnementale supérieure: Conçu pour des conditions de fonctionnement sévères dans les applications de défense et aérospatiale.

Consommation d'énergie inférieure: Optimisé pour un fonctionnement économe en énergie dans les systèmes intégrés et mobiles.

Spécification

2Puce de modulateur d'intensité

Abstrait

UnPuce de modulateur d'intensitéest un dispositif optique avancé conçu pour moduler l'amplitude (intensité) d'un signal optique en réponse une entrée électrique externe. Ces puces jouent un rôle crucial dansCommunication en fibre optique, lidar, photonique micro-ondes et traitement du signal optique. En contrôlant l'intensité de la lumière, ils permettent une transmission de données grande vitesse, une mise en forme du signal et des formats de modulation avancés requis pour les applications photoniques modernes.

En règle générale, les modulateurs d'intensité sont basés surNiobate de lithium (linbo₃), photonique en silicium (siph) ou phosphure d'indium (INP). La structure la plus courante utilisée dans ces puces est leInterféromètre Mach-Zehder (MZI), ce qui permet une modulation précise de l'intensité de la lumière.

Structure et principe de travail

La puce du modulateur d'intensité fonctionne en utilisanteffets d'interférencedans unGuide d'ondes d'interféromètre Mach-Zehder (MZI). Le signal optique est divisé en deux chemins, et la phase relative entre eux est ajustée l'aide d'un champ électrique appliqué l'extérieur. Lorsque les deux chemins lumineux se recombinaient, une interférence constructive ou destructrice se produit, entraînant une modulation de l'intensité optique.

Les principes clés comprennent:

Effet électro-optique: L'indice de réfraction du matériau change en réponse une tension appliquée, modifiant la phase de la lumière.

Contrôle des interférences: En contrôlant précisément le décalage de phase, le modulateur ajuste l'intensité du signal de sortie.

Caractéristiques clés

Ratio d'extinction élevé: Fournit un fort contraste entre les niveaux d'intensité élevés et faibles, crucial pour la clarté du signal.

Faible perte d'insertion: Assure une perte de puissance minimale pendant la modulation.

Bande passante modulation élevée: Prend en charge les signaux haute fréquence, permettant des débits de données jusqu' 100 Gbps et au-del.

Tension de conduite basse: Réduit la consommation d'énergie pour un fonctionnement économe en énergie.

Conception compacte et intégrée: Permet l'intégration dansCircuits intégrés photoniques (photos)pour les systèmes optiques avancés.

Applications

1) Communication optique

Utilisé dansréseaux de fibres optiques long-courrier et de métroPour coder les données numériques sur des signaux légers.

Soutienformats de modulation avancésComme NRZ, PAM4 et QAM pour la transmission de données grande vitesse.

2) Lidar (détection de lumière et ttonnement)

Utilisé pourFaçon d'impulsion et modulation d'amplitudeDans les systèmes LiDAR, améliorant la résolution de la plage et la précision de détection.

Essentiel Véhicules autonomes, surveillance environnementale et cartographie 3D.

3) Photonique micro-ondes

Actifliens optiques analogiques grande vitessepour le radar, les communications par satellite et les systèmes de guerre électronique.

Utilisé dansRF sur la fibreTransmission pour les applications sans fil et de défense.

4) Traitement du signal optique

Utilisé dansInformatique optique, déclenchement du signal ultra-rapide et commutation optique.

FaciliteFaçon d'impulsion optique, filtrage et génération de forme d'ondedans la recherche et les applications industrielles.

Avantages par rapport aux autres modulateurs optiques

Vitesse plus élevée: Par rapport aux modulateurs d'électro-absorption, les modulateurs d'intensité offrent une vitesse et une bande passante supérieures.

Meilleure qualité de signal: Le rapport d'extinction plus élevé garantit une meilleure performance signal / bruit.

Plus robuste aux variations de température: Des matériaux commeLinbo₃Fournir un fonctionnement stable sur une large plage de températures.

Spécification

3 et 3Puce de modulateur de phase

Abstrait

UNPuce de modulateur de phaseest un dispositif optique clé utilisé pour moduler la phase d'un signal optique sans modifier son intensité. Cette modulation est cruciale pour les applications dansCommunication optique cohérente, optique quantique, détection de fibre optique et photonique micro-ondes. Contrairement aux modulateurs d'intensité, qui contrôlent l'amplitude de la lumière, les modulateurs de phase induisent un décalage de phase contrôlé en tirant parti deeffet électro-optiquedans des matériaux tels queNiobate de lithium (linbo₃), photonique en silicium (SIPP) et phosphure d'indium (INP).

En réglant précisément la phase d'une onde optique, les modulateurs de phase permettentTraitement du signal cohérent, codage de données grande vitesse et techniques de mesure de précisiondans les systèmes basés sur la photonique.

Structure et principe de travail

UNPuce de modulateur de phaseest généralement basé sur unStructure de guide d'onde intégréqui utilise leeffet électro-optiquePour modifier l'indice de réfraction du matériau. Cela conduit un changement dans la longueur du chemin optique, ce qui entraîne un décalage de phase dans le signal lumineux de propagation.

Les principaux principes de fonctionnement comprennent:

Effet électro-optique: L'application d'une tension externe modifie l'indice de réfraction du guide d'onde, décalant la phase de la lumière transmise.

Interféromètre Mach-Zehder (MZI) ou phase de phase de phase: Le modulateur de phase peut être implémenté comme un simpleModulateur de guide d'onde passerelleou en tant que partie d'unStructure MZIpour des schémas de modulation plus complexes.

Contrôle de phase continu et discret: Selon l'application, le décalage de phase peut êtrelinéaire, non linéaire ou pas pas, permettant le traitement avancé du signal.

Caractéristiques clés

Modulation de phase grande vitesse: Prend en charge la modulation au niveau GHZ pour la communication et la détection grande vitesse.

Faible perte d'insertion: Assure une atténuation minimale du signal pendant la modulation de phase.

Large bande passante optique: Fonctionne sur une large gamme de longueurs d'onde, généralement partir deBande C la bande L(Plage de 1550 nm) dans les applications de télécommunications.

Stabilité élevée et faible bruit: Essentiel pour les applications de précision telles queGyroscopes en fibre optique et communication quantique.

Conception compacte et intégrée: Permet l'intégration dansCircuits intégrés photoniques (photos)pour les systèmes optiques haute densité.

Applications

1) Communication optique cohérente

Utilisé dansformats de modulation avancéstel queQPSK (quadrature Shift Shift Keying), DPSK (différentiel de décalage de phase) et 16qampour coder efficacement les données.

RenforcerIntégrité du signal optiquepourRéseaux d'interconnexion long-courrier et de centre de données.

2) Optique quantique et communication quantique

Permet un contrôle de phase précis pourDistribution de clé quantique (QKD), enchevêtrement quantique et informatique quantique.

EssentielPréparation et manipulation de l'État quantiqueDans les circuits quantiques photoniques.

3) capteurs fibre optique

Utilisé danscapteurs interférométriques fibre optique, tel queGyroscopes fibre optique (brouillards) et capteurs acoustiques distribués (DAS), pour une mesure de haute précision des changements environnementaux.

Améliore la sensibilité dansdétection de température, de contrainte et de vibrationapplications.

4) Photonique micro-ondes et traitement du signal RF

Utilisé dansTraitement du signal photonique RFpour générer et manipuler des signaux micro-ondes dans le radar, la communication par satellite et les systèmes de guerre électronique.

ActifDirection du faisceau contrôlé par la phasedans les antennes réseau phasé base de photoniques.

Avantages par rapport aux autres modulateurs

Préserve l'intensité du signal: Contrairement aux modulateurs d'intensité, les modulateurs de phase ne réduisent pas la puissance du signal transmis.

Efficacité spectrale plus élevée: Activeformats de modulation cohérents avancéspour une transmission de données efficace.

Plus robuste aux variations environnementales: Offre une stabilité et une précision plus élevées que les déphasages purement électroniques.

Spécification