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Y10T306 光模块的CW与激光雷达的CW,确实都叫连续波,但意义不一样

更新时间:2024-11-01 07:11:00 阅读量:766

我写各家的CW激光器,分两大场景,一个是用在光模块里的,一个是用在激光雷达的。

这俩场景的CW,都叫Continuous Wave,连续波,也都是说的电磁波,但是这俩场景对于这个电磁波的确切指定却是不一样的。

先看一下咱们写过的主业,产业链里的各种CW激光器。

还写过一部分激光雷达的,和咱们行业有异曲同工之处

Y10T304 为什么高速光模块的电信号叫“射频”信号

光模块目前的电信号也到了用电磁波理论去讨论的阶段。咱们的光也是电磁波。这是个前提。

调制信号,是电磁波。

调制后的光信号,是在高频电磁波上,调制一个低频的载波信号。

这是个前提


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先说激光雷达,相比于电磁雷达,属于新技术了。因为空气对电磁波有损耗,所以雷达要扫射,需要很大的功率。咱们的半导体激光器的电光效率不是百分百,会发热,那么采用脉冲式的发射方法,可以间歇式发光脉冲,也给足激光器冷却时间。


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脉冲是的雷达探测,这个信号是不连续的。


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那么,继续发展的话,采用连续波来进行扫描,或调幅连续波(AMCW),或调频连续波(FMCW),都可以实现比脉冲式更好的性能。

尤其是FMCW,可以实现三维空间探测以及高精度的速度探测,对于未来的无人驾驶汽车,激光雷达采用FMCW,很好啊。

但产业不成熟,还处于初期的研究阶段。

Y10T196 Yole:激光雷达市场趋势


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总的来说,激光雷达的CW,是比不连续的脉冲方式更先进,所以经常提到CW这个词。

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激光器雷达的连续波,说的是调制信号的连续波。

可但是,这个连续波的信号调制的概念在咱们光模块也不是啥新技术,在光纤通信诞生的那一刻起,咱们的信号就是连续波啊。

这个概念老到我们都快忘了还有这么一说。

原因也很简单,光纤是一种经过特殊提纯的超透明的玻璃丝,1966-1970年,光纤损耗从1000dB/km降低到20dB/km,dB是指数取log,也就是我们的损耗从10的100次方降低到10的2次方。

1970年后,光纤的超低损耗,让我们不需要很大功率的激光器,激光雷达说的都是多少W的光功率,我们光模块说的是mW

光模块提到的0dBm的那个m就是毫瓦的意思。

那咱们光模块提到的CW连续波是啥意思啊,早些时候我们的连续波的调制信号也是像今天的激光雷达一样,直接调制在激光器上的。

激光雷达所需的调制信号的频率还是kHz级别,咱们光模块二十年前就进化到GHz的级别了。

1GHz是1000kHz,高频信号。


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当我们处在128GBd调制啊,112Gbps的调制啊,224Gbps的调制啊,在激光器一个芯片上实现的话性能不是太好。

那我们的解决方案是继续拆解,把这个连续信号波,拆解成两段,一个是CW的连续载波,频率在~200THz,然后单独拿一个调制器来实现~50GHz的信号波的加载。


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简单来说,信号波是电磁波,光也是电磁波。

对于激光雷达而言,空气的损耗很大,物体的反射率不高,要检测就需要高功率扫描。信号频率目前集中~kHz的级别。

比较成熟的是脉冲信号的调制方式,间歇期用于激光器的降温,避免失效。

新型探索的技术是连续波的信号调制方式,主要研究调幅和调频的连续波方式,尤其看重调频连续波。


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而光模块从开始诞生就是连续波的信号,四十年前处于MHz级别,二十年前进化到GHz级别,现在研究的是>50GHz的信号如何调制在光学频段230THz(也就是咱们常说的1310波段)/192THz(常说的1550波段),

光模块的新技术就是从单一激光器,向CW 激光器+CW连续波调制器的组合方式发展。

小结

波,说的都是电磁波

连续波,在激光器雷达说的是调制信号的那个波,而在光模块特指的无调制信号的纯净的连续光载波


2024-11-2,是激光器的技术解读,上午三个小时,下午三个小时,联系方式18140517646


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