超高速光采样时钟的多通道失配测量方法及测量补偿装置制造方法及图纸

技术编号:10937536 阅读:130 留言:0更新日期:2015-01-21 18:20
本发明专利技术涉及一种超高速时间-波长交织光脉冲序列通道失配测量和补偿方法,包括待测超高速时间-波长交织光脉冲产生模块,光频谱测量模块,电频谱测量模块以及数据分析与处理模块。本发明专利技术通过对超高速时间-波长交织光脉冲序列的频域测量与分析,得到了各个通道脉冲序列的失配信息,克服了通过示波器进行时域观测方法中采样率不足的瓶颈。本发明专利技术得到的通道失配信息可进一步作为超高速时间-波长交织光脉冲序列通道失配补偿和校正的依据。

【技术实现步骤摘要】
超高速光采样时钟的多通道失配测量方法及测量补偿装置
本专利技术涉及一种光信息处理
的方法,具体是超高速光采样时钟的通道失 配测量及补偿方法。
技术介绍
近年来光学模数转换技术(PADC)发展迅速并成为目前光电子领域的一大研究 热门。由于PADC的性能很大程度上依赖于其采样时钟的性能,因此如何产生高速且稳定 的光脉冲序列作为采样时钟成为这一领域的重要课题。作为一种实现超高重复频率光 脉冲序列的有效方法,时间 _波长交织(Clark T R, Kang J U,Esman R D. Performance of a time-and wavelength-interleaved photonic sampler for analog-digital conversion[J]· Photonics Technology Letters, IEEE, 1999, 11 (9) :1168-1170.)能够充 分发挥锁模激光器的低抖动特点,同时还可以利用重复频率高和频谱宽等优势产生稳定的 超高速光脉冲序列。因此,时间-波长交织成为超高速光采样时钟产生的常用方法之一。 对于时间-波长交织方法产生的超高速光采样时钟,其各通道在延时、幅度以及 脉冲形状方面均存在一定程度的失配。在实际系统中,一般在每个通道中接入可调光延时 线和可调光衰减器进行延时和幅度失配的调节(邹卫文,李杏,等.一种超高速光学数模 转换方法和装置:中国,201410065510. 7[P]. 2014)。对于通道失配的补偿,我们需要在实 验中对各个通道中的脉冲序列进行实时测量,根据测得的幅值和时延信息对可调光延时线 和可调光衰减器进行调节从而实现通道间的匹配。对于较低重复频率的光脉冲序列,我们 可以简单地通过示波器进行时域观测以获得幅值和时延信息。然而对于超高速光脉冲序 列,其时域测量因示波器采样率限制无法实施。因此,我们必须寻求其他方法对超高速时 间-波长交织光脉冲序列的通道失配现象进行测量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提出一种超高速光采样时钟的多通道失 配测量方法及测量补偿装置,采用光频谱分析仪和电频谱分析仪分别对脉冲序列的光频谱 和射频谱进行测量,通过对测得的频域信息进行数据分析得出各通道的失配情况,并进一 步用于失配的有效补偿。 本专利技术的技术原理如下: 对于通道总数为M,采样周期为Ts时间-波长交织脉冲序列,其每一通道中脉冲序 列的时域表达式为: 本文档来自技高网
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超高速光采样时钟的多通道失配测量方法及测量补偿装置

【技术保护点】
一种超高速光采样时钟的多通道失配测量方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:步骤1、利用1×2光纤耦合器(2)将待测多通道光脉冲信号序列分为2路,一路多通道光脉冲信号序列输入至光谱分析仪(3‑1),另一路将多通道光脉冲信号序列通过光电探测器(4‑1)和输入至电频谱分析仪(4‑2),所述的光谱分析仪(3‑1)和电频谱分析仪(4‑2)将输入信号的测量结果分别输出至数据分析与处理模块(5);步骤2、计算各通道中的幅值ak,k=1,2,…,M,M为通道总数,公式如下:ak=|∫-∞+∞Ek(f)df|2---(17)]]>其中,Ek(f)为第k通道中光频谱仪测得的光频谱;计算各通道中的其为uk(t)的傅里叶变换,uk(t)为第k通道中脉冲的归一化波形,公式如下:u~k(f)=|Ek(f)|2max{|Ek(f)|2}---(18)]]>步骤3、计算延时误差τk,公式如下:10log10PM(τ1,τ2,...,τM)Pk(τ1,τ2,...,τM)=CM-Ck,k=1,2,...,M-1τ1=0---(19)]]>其中Ck,k=1,2,…,M为电频谱仪测得的M个频谱峰值,Pk为射频谱在[0,fs]区间上M个峰:Pk=(PRDMTs)2|Σl=1Malu~l(kfs/M)e-j2π(kfs/M)τl-j2πk(l-1)/M|2,k=1,2,...,M---(20)]]>其中,M为通道总数,Ts为采样周期,fs=1/Ts,RPD为光电探测器的响应度。...

【技术特征摘要】
1. 一种超高速光采样时钟的多通道失配测量方法,其特征在于,该方法包括如下步 骤: 步骤1、利用1X2光纤耦合器(2)将待测多通道光脉冲信号序列分为2路,一路多通 道光脉冲信号序列输入至光谱分析仪(3-1),另一路将多通道光脉冲信号序列通过光电探 测器(4-1)和输入至电频谱分析仪(4-2),所述的光谱分析仪(3-1)和电频谱分析仪(4-2) 将输入信号的测量结果分别输出至数据分析与处理模块(5); 步骤2、计算各通道中的幅值ak,k = 1,2,…,Μ,Μ为通道总数,公式如下:(17) 其中,Ek(f)为第k通道中光频谱仪测得的光频谱; 计算各通道中的运(/),其为uk(t)的傅里叶变换,uk(t)为第k通道中脉冲的归一化 波形,公式如下:(18) 步骤3、计算延时误差Tk,公式如下:(19) 其中Ck,k = 1,2,…,Μ为电频谱仪测得的Μ个频谱峰值,Pk为射频谱在[0,fs]区间上 Μ个峰:(20) 其中,Μ为通道总数,Ts为采样周...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹卫文杨光张华杰陈建平
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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