发明内容
[0005] 本发明的目的在于解决传统相移光量化方案中比特精度较低的问题,提供一种结构简单、易集成、比特精度改善的光子模数转换系统。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的方案如下:
[0007] 一种比特精度改善的光子模数转换方法,包括以下步骤:
[0008] 步骤一、由飞秒脉冲激光器发出的采样光脉冲经过光纤分束器,分成两路并行的采样脉冲源;
[0009] 步骤二、两路采样脉冲分别在第一电光调制器、第二电光调制器同时对模拟射频信号进行采样,使采样光脉冲携带有模拟信号的信息,得到两个通道的输出光;
[0010] 步骤三、两个通道的输出光分别在第一光电探测器、第二光电探测器中完成光电转换;
[0011] 步骤四、第一光电探测器和第二光电探测器输出的两路电信号经射频运算电路模块运算处理后由比较器阵列进行阈值判决,判决完成后得到的四路数字信号即为模拟信号数字化后的信号。
[0012] 进一步的,其中步骤二中,模拟射频信号是由信号发生器产生并同步输入到第一电光调制器和第二电光调制器。
[0013] 进一步的,所述第一电光调制器和第二电光调制器的偏置电压由直流电源控制,分别偏置在调制器的最大点和线性点。
[0014] 进一步的,步骤三中,两个通道的输出光在第一光电探测器、第二光电探测器中完成光电转换后,输出电流信号I1、I2表达式分别为:
[0015]
[0016]
[0017] 其中,I0是与输入光功率和探测器响应度有关的常数, 为输入模拟信号引起的相移。
[0018] 进一步的,步骤四中、两路电流信号在射频运算电路模块中进行加减运算,输出的四路电流信号C1、C2、C3、C4表达式分别为:
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023] 其中,I0是与输入光功率和探测器响应度有关的常数, 为输入模拟信号引起的相移。
[0024] 进一步的,一种比特精度改善的光子模数转换系统,包括飞秒脉冲激光器、光纤分束器、第一电光调制器、第二电光调制器、信号发生器、直流电源、第一光电探测器、第二光电探测器、射频运算电路模块和比较器阵列;所述的飞秒脉冲激光器与光纤分束器相连;光纤分束器的一个输出端、第一电光调制器、第一光电探测器依次相连;光纤分束器的另一个输出端、第二电光调制器、第二光电探测器依次相连;第一电光调制器和第二电光调制器的射频口与信号发生器相连;第一电光调制器和第二电光调制器的直流偏置口与直流电源相连;第一光电探测器和第二光电探测器的输出端与射频运算电路模块的输入端相连;射频运算电路模块的输出端与比较器阵列相连。
[0025] 由于采用上述技术方案,本发明的有益效果为:本发明提出的一种比特精度改善的光子模数转换系统,和传统光子模数转换系统相比,不需要额外采用大量的比较器阵列来进行多阈值判决,只利用射频运算电路模块对射频信号进行加减运算来等效增加量化通道数,从而可以有效提高模数转换系统的比特精度,同时该系统具有结构简单、易集成等特点。