Kidhibiti cha macho cha silicon kwa FMCW

Kidhibiti cha macho cha siliconkwa FMCW

Kama tunavyojua sote, mojawapo ya vipengele muhimu zaidi katika mifumo ya Lidar inayotegemea FMCW ni kidhibiti cha mstari wa juu. Kanuni yake ya kufanya kazi inaonyeshwa kwenye mchoro ufuatao:Kidhibiti cha DP-IQmsingimoduli ya bendi moja ya pembeni (SSB), juu na chiniMZMfanya kazi katika null point, barabarani na chini ya bendi ya pembeni ya wc+wm na WC-WM, wm ni masafa ya moduli, lakini wakati huo huo chaneli ya chini huanzisha tofauti ya awamu ya digrii 90, na hatimaye mwanga wa WC-WM hufutwa, ni muda wa mabadiliko ya masafa ya wc+wm pekee. Katika Mchoro b, LR bluu ni ishara ya mlio wa FM wa ndani, RX orange ni ishara inayoakisiwa, na kutokana na athari ya Doppler, ishara ya mwisho ya mpigo hutoa f1 na f2.

Umbali na kasi ni:

Ifuatayo ni makala iliyochapishwa na Chuo Kikuu cha Shanghai Jiaotong mnamo 2021, kuhusuSSBjenereta zinazotekeleza FMCW kulingana navidhibiti mwanga vya silikoni.

Utendaji wa MZM unaonyeshwa kama ifuatavyo: Tofauti ya utendaji wa vidhibiti vya mkono wa juu na wa chini ni kubwa kiasi. Uwiano wa kukataliwa kwa bendi ya kando ya mtoa huduma ni tofauti kulingana na kiwango cha moduli ya masafa, na athari itazidi kuwa mbaya kadri masafa yanavyoongezeka.

Katika mchoro ufuatao, matokeo ya majaribio ya mfumo wa Lidar yanaonyesha kwamba a/b ni ishara ya mpigo kwa kasi sawa na kwa umbali tofauti, na c/d ni ishara ya mpigo kwa umbali sawa na kwa kasi tofauti. Matokeo ya majaribio yalifikia 15mm na 0.775m / s.

Hapa, matumizi ya silicon pekeemodulator ya machokwa FMCW inajadiliwa. Kwa kweli, athari ya modulator ya macho ya silicon si nzuri kama ile yaKidhibiti cha LiNO3, hasa kwa sababu katika kidhibiti cha macho cha silikoni, uwezo wa mabadiliko ya awamu/mgawo wa ufyonzaji/mkutano si wa mstari na mabadiliko ya volteji, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini:

Hiyo ni,

Uhusiano wa nguvu ya pato lakidhibitimfumo ni kama ifuatavyo
Matokeo yake ni upunguzaji wa mpangilio wa hali ya juu:

Hizi zitasababisha kupanuka kwa ishara ya masafa ya mapigo na kupungua kwa uwiano wa ishara-kwa-kelele. Kwa hivyo ni njia gani ya kuboresha ulinganifu wa kidhibiti mwanga cha silikoni? Hapa tunajadili tu sifa za kifaa chenyewe, na hatujadili mpango wa fidia kwa kutumia miundo mingine ya usaidizi.
Mojawapo ya sababu za kutolingana kwa awamu ya moduli na volteji ni kwamba sehemu ya mwanga katika mwongozo wa wimbi iko katika usambazaji tofauti wa vigezo vizito na vya mwanga na kiwango cha mabadiliko ya awamu ni tofauti na mabadiliko ya volteji. Kama inavyoonyeshwa kwenye picha ifuatayo. Eneo la kupungua kwa umeme lenye mwingiliano mkubwa hubadilika kidogo kuliko lile lenye mwingiliano wa mwanga.

Mchoro ufuatao unaonyesha mikunjo ya mabadiliko ya upotoshaji wa mpangilio wa tatu wa TID na upotoshaji wa mpangilio wa pili wa harmonic SHD pamoja na mkusanyiko wa mrundikano, yaani, masafa ya moduli. Inaweza kuonekana kwamba uwezo wa kukandamiza wa utenganishaji kwa mrundikano mzito ni mkubwa kuliko ule wa mrundikano mwepesi. Kwa hivyo, uchanganyaji husaidia kuboresha ulinganifu.

Yaliyo hapo juu ni sawa na kuzingatia C katika modeli ya RC ya MZM, na ushawishi wa R unapaswa pia kuzingatiwa. Ifuatayo ni mkunjo wa mabadiliko wa CDR3 na upinzani wa mfululizo. Inaweza kuonekana kwamba upinzani wa mfululizo unapokuwa mdogo, CDR3 inakuwa kubwa zaidi.

Mwishowe lakini sio mdogo, athari ya modulator ya silicon si lazima iwe mbaya zaidi kuliko ile ya LiNbO3. Kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini, CDR3 yakirekebishaji cha siliconitakuwa kubwa kuliko ile ya LiNbO3 katika kesi ya upendeleo kamili kupitia muundo unaofaa wa muundo na urefu wa modulator. Hali za majaribio zinabaki kuwa sawa.

Kwa muhtasari, muundo wa kimuundo wa kidhibiti mwanga cha silikoni unaweza kupunguzwa tu, si kuponywa, na kama kinaweza kutumika katika mfumo wa FMCW kinahitaji uthibitishaji wa majaribio, kama kinaweza kutumika kweli, basi kinaweza kufikia ujumuishaji wa transceiver, ambao una faida za kupunguza gharama kwa kiasi kikubwa.