[0004] 针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于光脉冲展宽/压缩和频谱整形的光学数模转换方法及装置，该技术方案利用光脉冲经过色散器件能在时域上展宽为波长随时间变换的啁啾光脉冲实现光脉冲展宽，利用频谱整形器对啁啾光脉冲进行加权过程，利用马赫曾德尔调制器实现数字信号和加权光信号的调制，利用色散补偿器件实现光脉冲压缩以获得非相干叠加信号，最后利用光电探测器和低通滤波器接收模拟信号。本发明装置结构简单，能较为轻易的实现非相干叠加，且易于操作和集成化。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的方案如下：
[0006] 一种光学数模转换装置，其包括锁模激光器、色散器件、频谱整形器、数字信号发生器、电光调制器、色散补偿器件、光电探测器、低通滤波器，锁模激光器、色散器件、频谱整形器、电光调制器、色散补偿器件、光电探测器、低通滤波器依次联接，数字信号发生器与电光调制器联接。
[0007] 优选的，电光调制器选用马赫‑曾德尔电光调制器。
[0008] 优选的，所述锁模激光器产生稳定的脉冲光并经过色散器件进而得到波长随时间变化的啁啾光脉冲。
[0009] 优选的，所述频谱整形器获取带权重为8I,4I，2I,I的宽度一致但频谱互不相交的4段频谱。
[0010] 优选的，所述电光调制器实现数字信号和带权重的啁啾光脉冲信号的调制，所述数字信号的最高有效比特位、次高有效比特位、次低有效比特位和最低有效比特位分别与所述经过频谱整形器得到的最高权重8I频段(ω0～ω1)、次高权重4I频段(ω1～ω2)、次低权重2I频段(ω2～ω3)和最低权重I频段(ω3～ω4)的信号进行调制。
[0011] 优选的，所述调制信号经过色散补偿器件实现频谱压缩得到叠加信号后通过所述光电探测器进行光电转换，所述低通滤波器进行平滑处理得到所述数字信号对应的模拟信号。
[0012] 优选的，所述光电探测器接收到的信号以脉冲的形式出现，定义数字信号为“1”时允许光波段通过，数字信号为“0”时不允许光波段通过。
[0013] 本发明还公开了一种光学数模转换方法，包括步骤：
[0014] S1.锁模激光器产生周期性的光脉冲串，所述周期性脉冲串经过色散器件进行脉冲展宽后获得啁啾光脉冲；
[0015] S2.啁啾光脉冲经过频谱整形器得到了带2的倍数权重的啁啾光脉冲，带权重的啁啾光脉冲进入电光调制器的光输入口；
[0016] S3.数字信号发生器产生的串行数字信号进入电光调制器的电输入口，所述带权重的啁啾光脉冲与数字信号在电光调制器中进行调制；
[0017] S4.经电光调制器调制后的信号经过色散补偿器件在其时域进行脉冲压缩后获得携带数字信息的光脉冲串；所述携带数字信息的光脉冲串经过光电探测器进行光电转换；所述经过光电转换后的信号经过低通滤波器平滑处理后得到模拟信号。
[0018] 进一步地，步骤S1中，所述来自锁模激光器的光脉冲序列被发送到色散器件中，以获取在时域上被展宽为频率随时间变化的啁啾光脉冲。所述啁啾光脉冲的波长范围为ω0‑ωN。
[0019] 进一步地，步骤S2中，所述波长随时间变化的啁啾光脉冲序列被发送到频谱整形n‑1 n‑2器中，以获取带权重为2 I,2 I...20I的谱宽一致但频谱互不相交的n段频谱，其中，I表示经过色散器件后的啁啾光脉冲的光功率，权重最高的频段 在最后面，
权重最轻的频段 在最前面，所述第i段带权重的啁啾光脉冲为：
[0020] 其中n为正整数，i为不大于n的正整数。完成所述光学数模转换的加权过程。
[0021] 进一步地，步骤S3中，所述的啁啾光脉冲与数字信号一起进入电光调制器进行电光调制得到调制信号。所述电光调制器的偏置电压应该设置为3Vπ/2，Vπ定义为电光调制器的半波电压。
[0022] 进一步地，步骤S3中，n位串行数字信号周期与锁模激光器周期一致，在进行电光调制时，数字信号的最高比特位对应着带最高权重的波段 所述数字信号的最低有效比特位对应着带最低权重的波段 当数字信号为0时，
不允许对应频段的光通过，数字信号为1时，允许对应频段的光通过，完成所述光学数模转换电光调制过程。
[0023] 光电调制的信号发送到色散补偿器件中进行脉冲压缩，将调制信号重新压缩为光脉冲，完成所述光学数模转换的叠加过程。
[0024] 经过加权叠加后的光脉冲经过光电探测器进行光电转换后进入低通滤波器进行平滑处理得到模拟信号。
[0025] 锁模激光器用于产生稳定的脉冲光并经过色散器件进而得到波长随时间变化的n‑1 n‑2 0啁啾光脉冲，频谱整形器用来获取带权重为2 I,2 I...2 I的宽度一致但频谱互不相交的n段频谱，电光调制器用来实现数字信号和带权重的啁啾光脉冲信号的调制，数字信号的最高有效比特位、次比特有效位及最低有效比特位分别与经过频谱整形器得到的最高权重n‑1 n‑2 0
2 I频段 次高权重2 I频段 及最低权重2 I
频段 的信号进行调制，调制信号经过色散补偿器件实现脉冲压缩得到
叠加信号后通过光电探测器进行光电转换，最后利用一个低通滤波器进行平滑处理得到所述数字信号对应的模拟信号。
[0026] 与现有技术相比，本发明提出的基于光脉冲展宽/压缩和频谱整形的光学数模转换方法和装置，利用频谱整形实现了加权过程，利用光脉冲展宽和压缩实现了叠加过程。本发明装置结构简单，能较为轻易的实现非相干叠加，且易于操作和集成化。
