ସିଲିକନ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍FMCW ପାଇଁ
ଆମେ ସମସ୍ତେ ଜାଣୁ ଯେ, FMCW-ଆଧାରିତ ଲିଡାର୍ ସିଷ୍ଟମରେ ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପାଦାନ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ ରେଖା ମଡ୍ୟୁଲେଟର। ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟ ନୀତି ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚିତ୍ରରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି: ବ୍ୟବହାର କରିDP-IQ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଆଧାରିତସିଙ୍ଗଲ୍ ସାଇଡ୍ବ୍ୟାଣ୍ଡ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ (SSB), ଉପର ଏବଂ ତଳଏମଜେଡଏମରାସ୍ତାରେ ଏବଂ wc+wm ଏବଂ WC-WM ର ପାର୍ଶ୍ୱ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ତଳେ ଶୂନ୍ୟ ବିନ୍ଦୁରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରନ୍ତୁ, wm ହେଉଛି ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି, କିନ୍ତୁ ସେହି ସମୟରେ ନିମ୍ନ ଚ୍ୟାନେଲ 90 ଡିଗ୍ରୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପାର୍ଥକ୍ୟ ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ କରେ, ଏବଂ ଶେଷରେ WC-WM ର ଆଲୋକ ବାତିଲ ହୁଏ, କେବଳ wc+wm ର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଶିଫ୍ଟ ଶବ୍ଦ। ଚିତ୍ର b ରେ, LR ନୀଳ ହେଉଛି ସ୍ଥାନୀୟ FM ଚିର୍ପ୍ ସିଗନାଲ, RX କମଳା ହେଉଛି ପ୍ରତିଫଳିତ ସିଗନାଲ, ଏବଂ ଡପ୍ଲର ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ, ଶେଷ ବିଟ୍ ସିଗନାଲ f1 ଏବଂ f2 ଉତ୍ପାଦନ କରେ।
ଦୂରତା ଏବଂ ବେଗ ହେଉଛି:
ନିମ୍ନଲିଖିତଟି 2021 ମସିହାରେ ସାଂଘାଇ ଜିଆଓଟଙ୍ଗ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକାଶିତ ଏକ ପ୍ରବନ୍ଧ, ଯାହା ବିଷୟରେଏସଏସବିଜେନେରେଟର ଯାହା ଉପରେ ଆଧାର କରି FMCW କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରେସିଲିକନ୍ ଲାଇଟ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ.
MZM ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି: ଉପର ଏବଂ ତଳ ବାହୁ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପାର୍ଥକ୍ୟ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ବଡ଼। ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ହାର ସହିତ ବାହକ ସାଇଡବ୍ୟାଣ୍ଡ ପ୍ରତ୍ୟାଖ୍ୟାନ ଅନୁପାତ ଭିନ୍ନ, ଏବଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ ପ୍ରଭାବ ଆହୁରି ଖରାପ ହେବ।
ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚିତ୍ରରେ, ଲିଡାର ସିଷ୍ଟମର ପରୀକ୍ଷା ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ a/b ହେଉଛି ସମାନ ବେଗ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଦୂରତାରେ ବିଟ୍ ସିଗନାଲ, ଏବଂ c/d ହେଉଛି ସମାନ ଦୂରତା ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ବେଗରେ ବିଟ୍ ସିଗନାଲ। ପରୀକ୍ଷା ଫଳାଫଳ 15mm ଏବଂ 0.775m/s ରେ ପହଞ୍ଚିଛି।
ଏଠାରେ, କେବଳ ସିଲିକନର ପ୍ରୟୋଗଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍FMCW ପାଇଁ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଛି। ବାସ୍ତବରେ, ସିଲିକନ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରର ପ୍ରଭାବ ସେତେ ଭଲ ନୁହେଁLiNO3 ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍, ମୁଖ୍ୟତଃ କାରଣ ସିଲିକନ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରରେ, ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ/ଅବଶୋଷଣ ଗୁଣାଙ୍କ/ସଂଯୋଗ କ୍ୟାପାସିଟାନ୍ସ ଭୋଲଟେଜ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହିତ ଅଣ-ରୈଖିକ ଅଟେ, ଯେପରି ନିମ୍ନ ଚିତ୍ରରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି:
ତାହା ହେଉଛି,
ର ଆଉଟପୁଟ୍ ଶକ୍ତି ସମ୍ପର୍କମଡ୍ୟୁଲେଟରସିଷ୍ଟମଟି ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ଅଛି
ଫଳାଫଳ ହେଉଛି ଏକ ଉଚ୍ଚ କ୍ରମ ଡିଟ୍ୟୁନିଂ:
ଏଗୁଡ଼ିକ ବିଟ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସିଗନାଲକୁ ବିସ୍ତାର କରିବ ଏବଂ ସିଗନାଲ-ଟୁ-ନୋଇଜ୍ ଅନୁପାତ ହ୍ରାସ କରିବ। ତେବେ ସିଲିକନ୍ ଲାଇଟ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରର ରେଖୀୟତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାର ଉପାୟ କ'ଣ? ଏଠାରେ ଆମେ କେବଳ ଡିଭାଇସର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରୁଛୁ, ଏବଂ ଅନ୍ୟ ସହାୟକ ଗଠନ ବ୍ୟବହାର କରି କ୍ଷତିପୂରଣ ଯୋଜନା ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରୁନାହୁଁ।
ଭୋଲଟେଜ ସହିତ ମଡ୍ୟୁଲେସନ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଅଣ-ରୈଖିକତାର ଏକ କାରଣ ହେଉଛି ଯେ ତରଙ୍ଗଗାଇଡର ଆଲୋକ କ୍ଷେତ୍ର ଭାରୀ ଏବଂ ହାଲୁକା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ଭିନ୍ନ ବଣ୍ଟନରେ ଅଛି ଏବଂ ଭୋଲଟେଜ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହିତ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହାର ଭିନ୍ନ। ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି। ଭାରୀ ହସ୍ତକ୍ଷେପ ସହିତ ଅବକ୍ଷୟ କ୍ଷେତ୍ର ଆଲୋକ ହସ୍ତକ୍ଷେପ ଅପେକ୍ଷା କମ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ।
ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚିତ୍ରଟି ତୃତୀୟ-କ୍ରମ ଇଣ୍ଟରମୋଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ବିକୃତି TID ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ-କ୍ରମ ହାର୍ମୋନିକ୍ ବିକୃତି SHD ର ପରିବର୍ତ୍ତନ କର୍ଭକୁ କ୍ଲଟରର ସାନ୍ଦ୍ରତା ସହିତ, ଅର୍ଥାତ୍ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଦର୍ଶାଉଛି। ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ଭାରୀ କ୍ଲଟର ପାଇଁ ଡିଟ୍ୟୁନିଂର ଦମନ କ୍ଷମତା ହାଲୁକା କ୍ଲଟର ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ। ତେଣୁ, ରିମିକ୍ସିଂ ରେଖୀୟତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ।
ଉପରୋକ୍ତ ବିଷୟଟି MZM ର RC ମଡେଲରେ C ବିଚାର କରିବା ସହିତ ସମାନ, ଏବଂ R ର ପ୍ରଭାବକୁ ମଧ୍ୟ ବିଚାର କରାଯିବା ଉଚିତ। ନିମ୍ନରେ ସିରିଜ୍ ପ୍ରତିରୋଧ ସହିତ CDR3 ର ପରିବର୍ତ୍ତନ ବକ୍ର ଦିଆଯାଇଛି। ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ସିରିଜ୍ ପ୍ରତିରୋଧ ଯେତେ ଛୋଟ ହେବ, CDR3 ସେତେ ବଡ଼ ହେବ।
ଶେଷରେ କିନ୍ତୁ ସବୁଠାରୁ କମ୍ ନୁହେଁ, ସିଲିକନ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରର ପ୍ରଭାବ LiNbO3 ଅପେକ୍ଷା ଖରାପ ନୁହେଁ। ନିମ୍ନରେ ଥିବା ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, CDR3 ରସିଲିକନ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ମଡ୍ୟୁଲେଟରର ଗଠନ ଏବଂ ଲମ୍ବ ଯୁକ୍ତିଯୁକ୍ତ ଡିଜାଇନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ପୂର୍ଣ୍ଣ ପକ୍ଷପାତ କ୍ଷେତ୍ରରେ LiNbO3 ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ହେବ। ପରୀକ୍ଷଣ ଅବସ୍ଥା ସ୍ଥିର ରହିଥାଏ।
ସଂକ୍ଷେପରେ, ସିଲିକନ୍ ଲାଇଟ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରର ଗଠନାତ୍ମକ ଡିଜାଇନ୍ କେବଳ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ, ନିରାକରଣ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ, ଏବଂ ଏହାକୁ ପ୍ରକୃତରେ FMCW ସିଷ୍ଟମରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ କି ନାହିଁ ତାହା ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଯାଞ୍ଚ ଆବଶ୍ୟକ, ଯଦି ଏହା ପ୍ରକୃତରେ ହୋଇପାରିବ, ତେବେ ଏହା ଟ୍ରାନ୍ସସିଭର ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେସନ ହାସଲ କରିପାରିବ, ଯାହାର ବଡ଼ ପରିମାଣର ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ ପାଇଁ ସୁବିଧା ଅଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ମାର୍ଚ୍ଚ-୧୮-୨୦୨୪