一種基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,包括連續(xù)波信號源,連續(xù)波信號源、調(diào)制器、第一環(huán)形器、非線性受激布里淵效應(yīng)光纖、第二環(huán)形器、摻鉺光纖放大器、第一偏振控制器依次連接;射頻信號源從調(diào)制器的第三端口對連續(xù)波進(jìn)行調(diào)制;泵浦源從第二環(huán)形器的第三端口進(jìn)入;第一偏振控制器的第二端口依次連接第一波分復(fù)用器、高非線性光纖、第二偏振控制器、第二波分復(fù)用器后,接入耦合器的第三端口;第一波分復(fù)用器的第三端口接入耦合器的第一端口;時鐘信號源連接第一隔離器,第一隔離器接入耦合器的第二端口;第二隔離器連接濾波器,濾波器接入耦合器的第四端口。
【專利說明】
一種基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于光信息技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣速率和有效輸入帶寬低,而時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器運(yùn)用光的時間展寬技術(shù),可以增加模數(shù)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的整體采樣率和有效輸入帶寬。光的時間展寬技術(shù)主要通過運(yùn)用光纖的二階色散參量對光脈沖進(jìn)行線性拉伸,將光脈沖在時域上展寬,這樣相同的采樣速率下,時間展寬后,采樣后的波形與原波形更加趨向一致。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]基于上述現(xiàn)狀,本發(fā)明公開了一種基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0004]本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,包括連續(xù)波信號源(I)、射頻信號源(2)、強(qiáng)度調(diào)制器(3)、第一環(huán)形器(4-1)、第二環(huán)形器(4-2)、非線性受激布里淵效應(yīng)光纖(5)、時鐘信號源(6)、栗浦源(7)、摻鉺光纖放大器(8)、第一隔離器(9-1)、第二隔離器(9-2)、第一偏振控制器(10-1)、第二偏振控制器(10-2)、耦合器
(11)、第一波分復(fù)用器(12-1)、第二波分復(fù)用器(12-2)、高非線性光纖(13)、濾波器(14),連續(xù)波信號源(I)與調(diào)制器(3)的第一端口 al連接,射頻信號源(2)從強(qiáng)度調(diào)制器(3)的第三端口a3對連續(xù)波進(jìn)行調(diào)制,強(qiáng)度調(diào)制器(3)的第二端口a2與第一環(huán)形器(4-1)的第一端口bl連接,第一環(huán)形器(4-1)的第二端口 b2通過非線性受激布里淵效應(yīng)光纖(5)與第二環(huán)形器(4-2)的第一端口 Cl連接,栗浦源(7)從第二環(huán)形器(4-2)的第三端口c3進(jìn)入,再從第二環(huán)形器(4-2)的第一端口 Cl進(jìn)入非線性受激布里淵效應(yīng)光纖(5),最后從第一環(huán)形器(4-1)的第三端口 b3輸出。第二環(huán)形器(4-2)的第二端口 c2與摻鉺光纖放大器(8)的第一端口 dl連接,摻鉺光纖放大器(8)的第二端口 d2與第一偏振控制器(10-1)的第一端口 e I連接,第一偏振控制器(10-1)的第二端口 e2與第一波分復(fù)用器(12-1)的第一端口 fl連接,第一波分復(fù)用器(12-1)的第二端口 f 2通過高非線性光纖(13)連接到第二偏振控制器(10-2)的第一端口 g3,第二偏振控制器(10-2)的第二端口 g4與第二波分復(fù)用器(12-2)的第一端口 hi連接,控制信號從第二波分復(fù)用器(12-2)的第三端口 h3下路,第二波分復(fù)用器(12-2)的第二端口 h2與耦合器(11)的第三端口 i3連接,抽樣時鐘信號源(6)連接到第一隔離器(9-1)的第一端口 jl,第一隔離器(9-1)的第二端口 jl與耦合器(11)的第二端口 i2連接,耦合器(11)的第一端口il與第一波分復(fù)用器(12-1)的第三端口f3連接,耦合器(11)的第四端口 i4與濾波器(14)的第一端口 kl連接,濾波器(14)的第二端口 k2與第二隔離器(9-2)的第一端口 11連接。系統(tǒng)通過受激布里淵效應(yīng)光纖(5)得到時間展寬的栗浦控制模擬信號,通過摻餌光纖放大器(8)進(jìn)行放大,通過耦合器,注入到環(huán)中,對來自耦合器(11)兩個方向的抽樣光信號進(jìn)行交叉相位調(diào)制,控制脈沖的開關(guān),實(shí)現(xiàn)對控制信號的抽樣。
[0005]優(yōu)選的,栗浦光波長為1310nmo
[0006]優(yōu)選的,時鐘信號的波長1550nm。
[0007]優(yōu)選的,親合器分光比為1:1。
[0008]優(yōu)選的,利用布里淵效應(yīng)光纖的強(qiáng)色散性對信號進(jìn)行時間展寬。
[0009]本發(fā)明基于布里淵效應(yīng)光纖的強(qiáng)色散性,增加了光信號的展寬比例,從而進(jìn)一步增加了模數(shù)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的整體采樣率和有效輸入帶寬;并且,采用非線性薩格納克光纖環(huán)開關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯操作,具有結(jié)構(gòu)簡單、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]圖1為基于布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖2為時鐘信號透射率隨透射信號功率關(guān)系變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。
[0013]如圖1所示,本實(shí)施例基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,包括連續(xù)波信號源1、射頻信號源2、強(qiáng)度調(diào)制器3、第一環(huán)形器4-1、第二環(huán)形器4-2、非線性受激布里淵效應(yīng)光纖5、時鐘信號源6、栗浦源7、摻鉺光纖放大器8、第一隔離器9-1、第二隔離器9-2、第一偏振控制器10-1、第二偏振控制器10-2、耦合器11、第一波分復(fù)用器12-1、第二波分復(fù)用器12-2、高非線性光纖13、濾波器14,連續(xù)波信號源I與調(diào)制器3的第一端口 al連接,射頻信號源2從強(qiáng)度調(diào)制器3的第三端口 a3對連續(xù)波進(jìn)行調(diào)制,強(qiáng)度調(diào)制器3的第二端口 a2與第一環(huán)形器4-1的第一端口 bl連接,第一環(huán)形器4-1的第二端口 b2通過非線性受激布里淵效應(yīng)光纖5與第二環(huán)形器4-2的第一端口 c I連接,栗浦源7從第二環(huán)形器4-2的第三端口 c3進(jìn)入,再從第二環(huán)形器4-2的第一端口 Cl進(jìn)入非線性受激布里淵效應(yīng)光纖5,最后從第一環(huán)形器4-1的第三端口 b3輸出。
[0014]第二環(huán)形器4-2的第二端口 c2與摻鉺光纖放大器8的第一端口dl連接,摻鉺光纖放大器8的第二端口 d2與第一偏振控制器10-1的第一端口 el連接,第一偏振控制器10_1的第二端口 e2與第一波分復(fù)用器12-1的第一端口 fl連接,第一波分復(fù)用器12-1的第二端口 f2通過高非線性光纖13連接到第二偏振控制器10-2的第一端口 g3,第二偏振控制器10-2的第二端口 g4與第二波分復(fù)用器12-2的第一端口 hi連接,控制信號從第二波分復(fù)用器12-2的第三端口 h3下路,第二波分復(fù)用器12-2的第二端口 h2與耦合器11的第三端口 i3連接,抽樣時鐘信號源6連接到第一隔離器9-1的第一端口 jl,第一隔離器9-1的第二端口 jl與耦合器11的第二端口 i2連接,耦合器11的第一端口 il與第一波分復(fù)用器12-1的第三端口f3連接,耦合器11的第四端口 i4與濾波器14的第一端口kl連接,濾波器14的第二端口k2與第二隔離器9-2的第一端口 11連接。
[0015]系統(tǒng)通過受激布里淵效應(yīng)光纖5得到時間展寬的栗浦控制模擬信號,通過摻餌光纖放大器8進(jìn)行放大,通過耦合器,注入到環(huán)中,對來自耦合器11兩個方向的抽樣光信號進(jìn)行交叉相位調(diào)制,控制脈沖的開關(guān),實(shí)現(xiàn)對控制信號的抽樣。
[0016]本實(shí)施例中,栗浦光波長為131011111。時鐘信號的波長155011111。耦合器分光比為1:10
[0017]其中,部件編號9-1-14構(gòu)成用于A/D轉(zhuǎn)換的編碼器。在環(huán)內(nèi)沿順時針方向傳輸?shù)哪M信號作為控制信號,波長不同的探測脈沖沿兩個方向在環(huán)內(nèi)循環(huán)。每個脈沖通過XPM使順時針傳輸?shù)奶綔y脈沖產(chǎn)生相移,相移的大小正比于控制脈沖的峰值功率,透射探測脈沖的峰值功率取決于在順時針方向與之交疊的控制脈沖的峰值功率,通過適當(dāng)調(diào)節(jié)編碼器的傳遞函數(shù)和閾值大小,就能將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0018]本發(fā)明構(gòu)造了基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其利用調(diào)制器、布里淵效應(yīng)光纖、環(huán)形器、栗浦光、摻餌光纖放大器、偏振控制器、耦合器、高非線性光纖、光隔離器等使得模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號得以實(shí)現(xiàn)。
[0019]本發(fā)明利用布里淵效應(yīng)光纖對信號進(jìn)行時間展寬,再利用非線性薩格納克光纖環(huán)實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯操作,具有增加ADC整體采樣率和有效輸入帶寬、結(jié)構(gòu)簡單、操作性強(qiáng)等優(yōu)勢。
[0020]以上對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及原理進(jìn)行了詳細(xì)說明,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,依據(jù)本發(fā)明提供的思想,在【具體實(shí)施方式】上會有改變之處,而這些改變也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征是包括連續(xù)波信號源(1)、射頻信號源(2)、強(qiáng)度調(diào)制器(3)、第一環(huán)形器(4-1)、第二環(huán)形器(4-2)、非線性受激布里淵效應(yīng)光纖(5)、時鐘信號源(6)、栗浦源(7)、摻鉺光纖放大器(8)、第一隔離器(9-1)、第二隔離器(9-2)、第一偏振控制器(10-1)、第二偏振控制器(10-2)、耦合器(11)、第一波分復(fù)用器(12-1)、第二波分復(fù)用器(12-2)、高非線性光纖(13)、濾波器(14);連續(xù)波信號源(I)、調(diào)制器(3)、第一環(huán)形器(4-1)、非線性受激布里淵效應(yīng)光纖(5)、第二環(huán)形器(4-2)、摻鉺光纖放大器(8)、第一偏振控制器(10-1)依次連接;射頻信號源(2)從調(diào)制器(3)的第三端口對連續(xù)波進(jìn)行調(diào)制;栗浦源(7)從第二環(huán)形器(4-2)的第三端口進(jìn)入;第一偏振控制器(10-1)的第二端口依次連接第一波分復(fù)用器(12-1)、高非線性光纖(13)、第二偏振控制器(10-2)、第二波分復(fù)用器(12-2)后,接入耦合器(11)的第三端口;第一波分復(fù)用器(12-1)的第三端口接入耦合器(11)的第一端口;時鐘信號源(6)連接第一隔離器(9-1),第一隔離器(9-1)接入耦合器(11)的第二端口;第二隔離器(9-2)連接濾波器(14),濾波器(14)接入耦合器(11)的第四端口。2.如權(quán)利要求1所述基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于:連續(xù)波信號源(I)產(chǎn)生的模擬信號波長為131 Onm。3.如權(quán)利要求1所述基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于:時鐘信號源(6)的時鐘信號波長為1550nmo4.如權(quán)利要求1所述基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于:利用非線性受激布里淵效應(yīng)光纖(5)的強(qiáng)色散性對信號進(jìn)行時間展寬。5.如權(quán)利要求1所述基于受激布里淵效應(yīng)的時間展寬模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其特征在于:耦合器(11)的分光比為1:1。
【文檔編號】G02F7/00GK105938286SQ201610393748
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】李齊良, 徐杰, 陳浩文, 李志鵬, 胡淼, 唐向宏, 曾然
【申請人】杭州電子科技大學(xué)