全光模数转换(OADC)利用光子技术在光域实现对模拟电信号的采样及量化,可以同时实现高采样率和高量化精度,对超宽带微波信号的采集和处理具有十分重要的意义。本项目对全光模数转换的若干关键技术进行了理论与实验研究,提出了多种新颖的移相光量化和光谱编码全光模数转换方案。移相光量化只需要一个电光调制器就可以完成全光量化编码,我们分别利用光纤挤压器、利用相位调制器及非对称M-Z(Mach-Zehnder)调制器中色散效应及并行光强度调制器实现了移相光量化,用前两种方案在实验上分别实现了4.42和4.3比特的量化精度。在理论上分析了采样脉冲宽度、时间抖动、幅度抖动及阈值判决对量化精度的影响,提出了用走离预补偿和平衡阈值判决方法可大大提高信噪比并改善系统性能。研制了适用于100GS/s 采样率,脉宽为5.1ps的超短光脉冲;并利用复用技术建立了40GS/s 光采样率的实验系统,实现了对10 GHz 以下微波信号的40GS/s 光脉冲采样,利用8 信道移相光量化分别得到了3.68 和3.45 比特。这些成果已在国内外重要学术刊物和学术会议上发表20余篇论文。
英文主题词all optical analog-to-digital conversion; optical sampling; phase-shifted optical quantization; electro-optical modulator