Chip de modulação de intensidade MIOC, chip de modulação de fase

Chip Mioc, chip modulador de intensidade, chip modulador de fase

1. Mioc Chip

Resumo

UMChip de circuito óptico integrado de grau militar (MIOC)é um componente óptico de alto desempenho projetado para controle preciso dos sinais de luz em sistemas de fibra óptica. É usado principalmente emGiroscópios de fibra óptica (nevoeiros), sistemas de comunicação óptica e aplicações de detecção de alta precisão. O chip Mioc é normalmente fabricado usandoNiobato de lítio (Linbo₃)ou outros materiais eletro-ópticos avançados, oferecendo estabilidade excepcional, baixa perda de inserção e altas capacidades de manutenção de polarização.

Estrutura e princípio de trabalho

O chip Mioc integra vários componentes ópticos, incluindoGuias de ondas, acopladores e moduladores de fase, em um único substrato compacto. Opera com base noEfeito eletro-óptico, onde uma tensão aplicada externamente modifica o índice de refração do material, permitindo o controle preciso da propagação da luz. EmGiroscópios de fibra óptica, o chip Mioc serve como o componente principal que divide, modula e recombina sinais de luz para detectar o movimento de rotação com extrema precisão.

Principais recursos

Alta estabilidade: Projetado para condições ambientais extremas, com resistência a flutuações de temperatura e vibrações mecânicas.

Baixa perda de inserção: Garante perda mínima de energia óptica, melhorando a eficiência do sistema.

Desempenho de manutenção da polarização: Mantém a integridade do sinal para aplicativos de alta precisão.

Integração compacta: Reduz a complexidade do sistema integrando várias funções ópticas em um único chip.

Tempo de resposta rápido: Permite a modulação em tempo real com resposta eletro-óptica de alta velocidade.

Aplicações

1) Giroscópios de fibra óptica (nevoeiros)

Os chips Mioc são amplamente utilizados emNevoeiroparaSistemas de navegação inercial (INS)emVeículos aeroespaciais, militares e autônomos. Eles garantem medições precisas de velocidade angular, permitindo o posicionamento preciso sem dependência do GPS.

2) Comunicação óptica

Suporte de chips MiocProcessamento de sinal óptico de alta velocidade, incluindo modulação de fase e controle de amplitude, tornando -os essenciais emSistemas de comunicação óptica coerentes.

3) óptica quântica e detecção fotônica

Os recursos de modulação de fase ultra-estáveis ​​e precisos dos chips Mioc os tornam valiosos emQuantum computing, distribuição quântica de chave (QKD) e sensores de fibra ópticausado no monitoramento industrial.

Vantagens sobre outros moduladores ópticos

Maior estabilidade em comparação com componentes discretos: O design integrado elimina questões de alinhamento e melhora a confiabilidade a longo prazo.

Durabilidade ambiental superior: Projetado para condições operacionais duras em aplicações de defesa e aeroespacial.

Menor consumo de energia: Otimizado para operação com eficiência energética em sistemas móveis incorporados.

Especificação

2.Chip modulador de intensidade

Resumo

UmChip modulador de intensidadeé um dispositivo óptico avançado projetado para modular a amplitude (intensidade) de um sinal óptico em resposta a uma entrada elétrica externa. Esses chips desempenham um papel crucial emComunicação de fibra óptica, lidar, fotônica de microondas e processamento de sinal óptico. Ao controlar a intensidade da luz, eles permitem a transmissão de dados de alta velocidade, a modelagem de sinais e os formatos avançados de modulação necessários para aplicações fotônicas modernas.

Normalmente, os moduladores de intensidade são baseados emNiobato de lítio (Linbo₃), Silicon Fotonics (SIPH) ou fosfeto de índio (INP). A estrutura mais comum usada nesses chips é oInterferômetro Mach-Zehnder (MZI), que permite modulação precisa da intensidade da luz.

Estrutura e princípio de trabalho

O chip modulador de intensidade opera utilizandoEfeitos de interferênciaem umGuia de onda Mach-Zehnder Interferômetro (MZI). O sinal óptico é dividido em dois caminhos e a fase relativa entre eles é ajustada usando um campo elétrico aplicado externamente. Quando os dois caminhos de luz se recombinam, ocorre interferência construtiva ou destrutiva, resultando na modulação da intensidade óptica.

Os principais princípios incluem:

Efeito eletro-óptico: O índice de refração do material muda em resposta a uma tensão aplicada, alterando a fase da luz.

Controle de interferência: Ao controlar com precisão a mudança de fase, o modulador ajusta a intensidade do sinal de saída.

Principais recursos

Alta taxa de extinção: Fornece um forte contraste entre níveis de alta e baixa intensidade, crucial para a clareza do sinal.

Baixa perda de inserção: Garante perda mínima de energia durante a modulação.

Alta largura de banda de modulação: Suporta sinais de alta frequência, permitindo taxas de dados de até 100 Gbps e além.

Baixa tensão de direção: Reduz o consumo de energia para operação com eficiência energética.

Design compacto e integrado: Ativa a integração emcircuitos integrados fotônicos (fotos)Para sistemas ópticos avançados.

Aplicações

1) Comunicação óptica

Usado emRedes de fibra óptica de longo curso e metrôPara codificar dados digitais em sinais de luz.

SuportesFormatos de modulação avançadaComo NRZ, PAM4 e QAM para transmissão de dados de alta velocidade.

2) Lidar (detecção de luz e variação)

Usado paramodulação da modelagem de pulso e amplitudeNos sistemas LIDAR, melhorando a resolução da faixa e a precisão da detecção.

Essencial paraVeículos autônomos, monitoramento ambiental e mapeamento 3D.

3) Fotônica de microondas

AtivaLinks ópticos analógicos de alta velocidadepara sistemas de radar, comunicações de satélite e guerra eletrônica.

Usado emFibra de RF-OverTransmissão para aplicações sem fio e de defesa.

4) Processamento de sinal óptico

Usado emComputação óptica, bloqueio de sinal ultra -rápido e comutação óptica.

Facilitamodelagem de pulso óptico, filtragem e geração de formas de ondaem pesquisa e aplicações industriais.

Vantagens sobre outros moduladores ópticos

Velocidade mais alta: Comparados aos moduladores de eletro-absorção, os moduladores de intensidade oferecem velocidade e largura de banda superiores.

Melhor qualidade de sinal: Índice de extinção mais alta garante um melhor desempenho sinal-ruído.

Mais robusto para variações de temperatura: Materiais comoLinbo₃Forneça operação estável em uma ampla faixa de temperatura.

Especificação

3.Chip modulador de fase

Resumo

UMChip modulador de faseé um dispositivo óptico -chave usado para modular a fase de um sinal óptico sem alterar sua intensidade. Esta modulação é crucial para aplicações emComunicação óptica coerente, óptica quântica, detecção de fibra óptica e fotônica de microondas. Ao contrário dos moduladores de intensidade, que controlam a amplitude da luz, os moduladores de fase induzem uma mudança de fase controlada, alavancando oEfeito eletro-ópticoem materiais comoNiobato de lítio (Linbo₃), Silicon Photonics (SIPH) e fosfeto de índio (INP).

Ajustando com precisão a fase de uma onda óptica, os moduladores de fase permitemProcessamento de sinal coerente, codificação de dados de alta velocidade e técnicas de medição de precisãoem sistemas baseados em fotônicos.

Estrutura e princípio de trabalho

UMChip modulador de faseé normalmente baseado em umEstrutura integrada de guia de ondasque usa oEfeito eletro-ópticoPara modificar o índice de refração do material. Isso leva a uma mudança no comprimento do caminho óptico, resultando em uma mudança de fase no sinal de luz de propagação.

Os principais princípios operacionais incluem:

Efeito eletro-óptico: A aplicação de uma tensão externa altera o índice de refração do guia de ondas, mudando a fase da luz transmitida.

Interferômetro Mach-Zehnder (MZI) ou design do câmbio de fase: O modulador de fase pode ser implementado como um simplesModulador de guia de onda de passagem únicaou como parte de umEstrutura mziPara esquemas de modulação mais complexos.

Controle de fase contínuo e discreto: Dependendo da aplicação, a mudança de fase pode serlinear, não linear ou gradual, permitindo processamento avançado de sinal.

Principais recursos

Modulação de fase de alta velocidade: Suporta a modulação no nível da GHZ para comunicação e detecção de alta velocidade.

Baixa perda de inserção: Garante a atenuação mínima do sinal durante a modulação da fase.

Largura de banda óptica ampla: Opera em uma ampla faixa de comprimento de onda, normalmente deBanda C para a banda L.(Faixa de 1550 nm) em aplicações de telecomunicações.

Alta estabilidade e baixo ruído: Essencial para aplicações de precisão, comogiroscópios de fibra óptica e comunicação quântica.

Design compacto e integrado: Ativa a integração emCircuitos integrados fotônicos (fotos)Para sistemas ópticos de alta densidade.

Aplicações

1) Comunicação óptica coerente

Usado emFormatos de modulação avançadacomoQPSK (Keying de mudança de fase em quadratura), DPSK (Keying Diference Fase Shift) e 16qampara codificar dados com eficiência.

AprimoraIntegridade do sinal ópticoparaRedes de interconexão de longo curso e data center.

2) óptica quântica e comunicação quântica

Ativa o controle preciso de fase paraDistribuição quântica (QKD), emaranhamento quântico e computação quântica.

Essencial emPreparação e manipulação do estado quânticoem circuitos quânticos fotônicos.

3) Sensores de fibra óptica

Usado emSensores interferométricos de fibra óptica, comoGiroscópios de fibra óptica (nevoeiros) e sensores acústicos distribuídos (DAS), para medição de alta precisão de mudanças ambientais.

Melhora a sensibilidade emtemperatura, tensão e detecção de vibraçãoAplicações.

4) Fotônica de microondas e processamento de sinal de RF

Usado emProcessamento de sinal fotônico de RFPara gerar e manipular sinais de microondas em sistemas de radar, comunicação por satélite e guerra eletrônica.

AtivaDirecionamento de feixe controlado por faseem antenas de matriz fases baseadas em fotônicas.

Vantagens sobre outros moduladores

Preserva a intensidade do sinal: Diferentemente dos moduladores de intensidade, os moduladores de fase não reduzem a potência do sinal transmitido.

Maior eficiência espectral: AtivaFormatos avançados de modulação coerentePara transmissão de dados eficientes.

Mais robusto às variações ambientais: Oferece maior estabilidade e precisão do que os shifters de fase puramente eletrônica.

Especificação