MIOC Intensiteitsmodulatorchip, Fase Modulatorchip

Productomschrijving

MIOC -chip, intensiteitsmodulatorchip, fasemodulatorchip

 

 

1. Mioc chip

 

Abstract

 

AMilitary-grade Integrated Optical Circuit (MIOC) chipis een krachtige optische component die is ontworpen voor precieze besturing van lichtsignalen in vezeloptische systemen. Het wordt voornamelijk gebruikt inVezeloptische gyroscopen (mist), Optische communicatiesystemen en zeer nauwkeurige detectietoepassingen. De MIOC -chip wordt meestal gefabriceerd met behulp vanLithium niobate (linbo₃)of andere geavanceerde elektro-optische materialen, die uitzonderlijke stabiliteit, lage invoegverlies en hoge polarisatie-onderhoudende mogelijkheden bieden.

 

Structuur en werkingsprincipe

 

De MIOC -chip integreert meerdere optische componenten, waarondergolfgeleiders, koppels en fasemodulatoren, in een enkel compact substraat. Het werkt op basis van deelektro-optisch effect, waarbij een extern uitgeoefende spanning de brekingsindex van het materiaal wijzigt, waardoor precieze regeling van lichtvoortplanting mogelijk wordt. InVezeloptische gyroscopen, de MIOC -chip dient als de kerncomponent die lichtsignalen splitst, moduleert en recombineert om rotatiebeweging met extreme nauwkeurigheid te detecteren.

 

Belangrijke functies

 

Hoge stabiliteit: Ontworpen voor extreme omgevingscondities, met weerstand tegen temperatuurschommelingen en mechanische trillingen.

 

Lage invoegverlies: Zorgt voor minimaal optisch vermogensverlies, verbetering van de systeemefficiëntie.

Polarisatie-onderhoudende prestaties: Handhaaft signaalintegriteit voor zeer nauwkeurige toepassingen.

 

Compacte integratie: Vermindert de systeemcomplexiteit door meerdere optische functies te integreren in een enkele chip.

 

Snelle responstijd: Schakelt realtime modulatie in met hoge snelheidselectro-optische respons.

 

Toepassingen

 

1) Vezeloptische gyroscopen (mist)

MIOC -chips worden veel gebruikt inMistvoorInertial Navigation Systems (INS)inruimtevaart, militaire en autonome voertuigen. Ze zorgen voor precieze hoeksnelheidsmetingen, waardoor nauwkeurige positionering mogelijk is zonder afhankelijkheid van GPS.

 

2) Optische communicatie

MIOC -chips ondersteunenHigh-speed optische signaalverwerking, inclusief fasemodulatie en amplitudecontrole, waardoor ze essentieel zijn inCoherente optische communicatiesystemen.

 

3) Kwantumoptica en fotonische detectie

De ultra-stabiele en precieze fasemodulatiemogelijkheden van MIOC-chips maken ze waardevol inkwantum computing, kwantumsleutelverdeling (QKD) en vezeloptische sensorengebruikt bij industriële monitoring.

 

 

Voordelen ten opzichte van andere optische modulatoren

 

Hogere stabiliteit in vergelijking met discrete componenten: Integrated Design elimineert afstemmingsproblemen en verbetert de betrouwbaarheid op lange termijn.

 

Superieure duurzaamheid van het milieu: Ontworpen voor harde bedrijfsomstandigheden in defensie- en ruimtevaarttoepassingen.

 

Lager stroomverbruik: Geoptimaliseerd voor energie-efficiënte werking in ingebedde en mobiele systemen.

 

 

Specificatie

 

MIOC -chip
Type	Item		Waarde
			Y13	S13
Optisch	Werkgolflengte		1310 ± 20 nm	1310 ± 20 nm
	Invoegverlies		≤ 4,0 dB	≤ 4,0 dB
	Splijtenverhouding		50 ± 3%	50 ± 3%
	Retournelverlies		≤ -45 dB	≤ -45 dB
	Chippolarisatie Uitdoving		≤ -50 dB	≤ -50 dB
	Voer optische kracht in		≤ 100 MW	≤ 100 MW
Elektrisch	Vπ		≤ 3,5 V	≤ 4,0 V
	Bandbreedte		≥ 100 MHz
	Elektrodestructuur		Push-pull, gesmede elektroden
Mechanisch	Kristal		X-cut y-prop ln
	Golfgeleiderproces		Gegloeide protonuitwisseling
	Uitgangspoortafstand		400 μm
	Dimensie Lengte × width × dikte		20 × 3 × 1 mm3	12,5 × 3 × 1 mm3

 

 

2.Intensiteitsmodulatorchip

 

Abstract

 

EenIntensiteitsmodulatorchipis een geavanceerd optisch apparaat dat is ontworpen om de amplitude (intensiteit) van een optisch signaal te moduleren in reactie op een externe elektrische ingang. Deze chips spelen een cruciale rol inVezeloptische communicatie, lidar, magnetronfotonica en optische signaalverwerking. Door de intensiteit van het licht te regelen, maken ze snelle gegevensoverdracht, signaalvorming en geavanceerde modulatieformaten die nodig zijn voor moderne fotonische toepassingen mogelijk.

 

Meestal zijn intensiteitsmodulatoren gebaseerd opLithium niobaat (linbo₃), siliciumfotonica (SIPH) of indiumfosfide (INP). De meest voorkomende structuur die in deze chips wordt gebruikt, is deMach-Zehnder Interferometer (MZI), die precieze modulatie van lichtintensiteit mogelijk maakt.

 

Structuur en werkingsprincipe

 

De intensiteitsmodulator -chip werkt door te gebruikenInterferentie -effectenin eenMach-zehnder interferometer (MZI) golfgeleider. Het optische signaal wordt opgesplitst in twee paden en de relatieve fase daartussen wordt aangepast met behulp van een extern toegepast elektrisch veld. Wanneer de twee lichte paden recombineren, treedt constructieve of destructieve interferentie op, wat resulteert in modulatie van de optische intensiteit.

 

Belangrijkste principes zijn:

 

Elektro-optisch effect: De brekingsindex van de materiaalveranderingen in reactie op een toegepaste spanning, waardoor de fase van het licht wordt gewijzigd.

 

Interferentiecontrole: Door de faseverschuiving nauwkeurig te regelen, past de modulator de intensiteit van het uitgangssignaal aan.

 

Belangrijke functies

 

Hoge uitsterven verhouding: Biedt een sterk contrast tussen hoge en lage intensiteitsniveaus, cruciaal voor signaalhelderheid.

 

Lage invoegverlies: Zorgt voor minimaal vermogensverlies tijdens modulatie.

 

Hoge modulatiebandbreedte: Ondersteunt hoogfrequente signalen, waardoor gegevenssnelheden tot 100 Gbps en daarna kunnen worden mogelijk.

 

Lage rijspanning: Vermindert het stroomverbruik voor energie-efficiënte werking.

 

Compact en geïntegreerd ontwerp: Maakt integratie mogelijk infotonische geïntegreerde circuits (foto's)voor geavanceerde optische systemen.

 

Toepassingen

 

1) Optische communicatie

 

Gebruikt inOptische vezelnetwerken met lange afstand en metroOm digitale gegevens te coderen op lichtsignalen.

 

SteuntGeavanceerde modulatieformatenzoals NRZ, PAM4 en QAM voor high-speed gegevensoverdracht.

 

2) Lidar (lichtdetectie en variërend)

 

Gebruikt voorPulsvorming en amplitudemodulatieIn LiDAR -systemen verbeteren de bereikresolutie en detectienauwkeurigheid.

 

Essentieel voorAutonome voertuigen, milieumonitoring en 3D -mapping.

 

3) Magnetronfotonica

 

In staatHigh-speed analoge optische linksvoor radar-, satellietcommunicatie en elektronische oorlogvoeringsystemen.

 

Gebruikt inRF-over-vezelTransmissie voor draadloze en verdedigingstoepassingen.

 

4) Optische signaalverwerking

 

Gebruikt inOptisch computergebruik, ultrasnelle signaalgating en optische omschakeling.

 

VergemakkelijktOptische pulsvorming, filtering en golfvormgeneratiein onderzoeks- en industriële toepassingen.

 

Voordelen ten opzichte van andere optische modulatoren

 

Hogere snelheid: In vergelijking met elektro-absorptie-modulatoren bieden intensiteitsmodulatoren een superieure snelheid en bandbreedte.

 

Betere signaalkwaliteit: Hogere uitstervenverhouding zorgt voor verbeterde signaal-ruisprestaties.

 

Robuuster voor temperatuurvariaties: Materialen zoalsLinbo₃Zorg voor stabiele werking over een breed temperatuurbereik.

 

 

Specificatie

 

 

Intensiteitsmodulatorchip
Type	Item	Typische waarde			Eenheid
Optisch	Kristal	X-cut y-prop ln			-
	Golfgeleiderproces	Gegloeide protonuitwisseling			-
	Werkgolflengte	1550 nm ± 20			nm
	Invoegverlies	4.5			db
	Polarisatie -uitsterven	≥ 20			db
	DC -uitsterven verhouding	≥ 20			db
	Retournelverlies	≤ -45			db
Elektrisch	RF Vπ	≤ 3,5			V
	Bias vπ	≤ 6.0			V
	RF -bandbreedte	DC ~ 300m			Hz
	Elektrodestructuur	Push-pull, gesmede elektroden
	RF -poortimpedantie	~ 1m			Ω
	Bias poortimpedantie	~ 1m			Ω
Mechanisch	Dimensie	Lengte × width × dikte = 52 × 3 × 1 mm3

 

 

3.Fasemodulatorchip

 

Abstract

 

AFasemodulatorchipis een belangrijk optisch apparaat dat wordt gebruikt om de fase van een optisch signaal te moduleren zonder de intensiteit te wijzigen. Deze modulatie is cruciaal voor toepassingen inCoherente optische communicatie, kwantumoptiek, vezeloptische detectie en magnetronfotonica. In tegenstelling tot intensiteitsmodulatoren, die de amplitude van het licht regelen, induceren fasemodulatoren een gecontroleerde faseverschuiving door gebruik te maken van deelektro-optisch effectin materialen zoalsLithium niobaat (linbo₃), siliciumfotonica (SIPH) en indiumfosfide (INP).

 

Door de fase van een optische golf precies te afstemmen, stellen fasemodulatoren mogelijkCoherente signaalverwerking, high-speed gegevenscodering en precisiemetingtechniekenin op fotonica gebaseerde systemen.

 

Structuur en werkingsprincipe

 

AFasemodulatorchipis meestal gebaseerd op eengeïntegreerde golfgeleiderstructuurdat gebruikt deelektro-optisch effectOm de brekingsindex van het materiaal te wijzigen. Dit leidt tot een verandering in de optische padlengte, wat resulteert in een faseverschuiving in het propagerende lichtsignaal.

Belangrijkste bedrijfsprincipes zijn:

 

Elektro-optisch effect: De toepassing van een externe spanning verandert de brekingsindex van de golfgeleider, waardoor de fase van het uitgezonden licht wordt verschoven.

 

Mach-zehnder interferometer (MZI) of fase shifter-ontwerp: De fasemodulator kan worden geïmplementeerd als een eenvoudigSingle-Pass golfgeleidermodulatorof als onderdeel van eenMZI -structuurVoor meer complexe modulatieschema's.

 

Continue en discrete fasebestrijding: Afhankelijk van de toepassing kan de faseverschuiving zijnlineair, niet -lineair of stapsgewijs, het mogelijk maken voor geavanceerde signaalverwerking.

 

Belangrijke functies

 

High-speed fasemodulatie: Ondersteunt Modulatie op GHz-niveau voor snelle communicatie en detectie.

 

Lage invoegverlies: Zorgt voor minimale signaalverzwakking tijdens fasemodulatie.

 

Brede optische bandbreedte: Werkt over een breed golflengtebereik, meestal vanC-band naar L-band(Bereik van 1550 nm) in telecomtoepassingen.

 

Hoge stabiliteit en lage ruis: Essentieel voor precisietoepassingen zoalsVezeloptische gyroscopen en kwantumcommunicatie.

 

Compact en geïntegreerd ontwerp: Maakt integratie mogelijk inFotonische geïntegreerde circuits (foto's)voor optische systemen met hoge dichtheid.

 

Toepassingen

 

1) Coherente optische communicatie

 

Gebruikt inGeavanceerde modulatieformatenzoalsQPSK (kwadratuurfaseverschuivingssleutel), DPSK (differentiële faseverschuivingssleutel) en 16qamom gegevens efficiënt te coderen.

 

VerbetertOptische signaalintegriteitvoorLange-afstands- en datacenter-interconnect-netwerken.

 

2) Kwantumoptica en kwantumcommunicatie

 

Maakt een precieze fasebesturing mogelijk voorKwantumsleutelverdeling (QKD), kwantumverstrengeling en kwantum computing.

 

Essentieel inVoorbereiding en manipulatie van kwantumstatenin fotonische kwantumcircuits.

 

3) Vezeloptische sensoren

 

Gebruikt ininterferometrische vezeloptische sensoren, zoalsVezeloptische gyroscopen (mist) en gedistribueerde akoestische sensoren (DAS), voor zeer nauwkeurige meting van veranderingen in het milieu.

 

Verbetert de gevoeligheid intemperatuur-, rek- en trillingsdetectieToepassingen.

 

4) Microgolffotonica en RF -signaalverwerking

 

Gebruikt inRF fotonische signaalverwerkingOm magnetronsignalen te genereren en te manipuleren in radar-, satellietcommunicatie en elektronische oorlogvoeringsystemen.

 

In staatFasegestuurde straalbesturingin fotonische gebaseerde fased array-antennes.

 

 

Voordelen ten opzichte van andere modulatoren

 

Bewaar de signaalintensiteit: In tegenstelling tot intensiteitsmodulatoren verminderen fasemodulatoren het vermogen van het verzonden signaal niet.

 

Hogere spectrale efficiëntie: In staatGeavanceerde coherente modulatie -formatenvoor efficiënte gegevensoverdracht.

 

Robuuster voor omgevingsvariaties: Biedt hogere stabiliteit en precisie dan puur elektronische fase -shifters.

 

 

Specificatie

 

 

Type	Item	Typische waarde			Eenheid
Optisch	Kristal	X-cut y-prop ln			-
	Golfgeleiderproces	Gegloeide protonuitwisseling			-
	Werkgolflengte	1550 nm ± 20			nm
	Invoegverlies	4.0			db
	Polarisatie -uitsterven	≥ 20			db
	Retournelverlies	≤ -45			db
Elektrisch	Vπ	≤ 3,5			V
	Bandbreedte	DC ~ 300m			Hz
	Elektrodestructuur	Gesmolten elektroden
	RF -poortimpedantie	~ 1m			Ω
Mechanisch	Dimensie	Lengte × width × dikte = 40 × 3 × 1 mm3