[發明專利]一種基于雙驅動電光調制器陣列的高速光子數模轉換方法

有效

• 申請號: 202110470026.2
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113238428B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 楊淑娜;胡曉云;楊波;池灝;歐軍;李齊良
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G02F7/00
• 分類號: G02F7/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種基于雙驅動電光調制器陣列的高速光子數模轉換方法，其特征在于包括步驟：

S1半導體激光器1產生連續光載波，所述光載波經過光分束器分成N路并行的光載波，所述光載波并行經過第一光衰減器、第二光衰減器、…、第N光衰減器得到N路并行的強度加權光載波；

S2.所述N路并行的強度加權光載波分別輸入到第一雙驅動電光調制器、第二雙驅動電光調制器、…、第N雙驅動電光調制器中，由并行輸入的2N路數字信號經雙驅動電光調制器對光載波進行強度調制，每兩路數字信號并行驅動一個電光調制器，系統輸出N路調制信號；

S3.所述N路已調信號分別接入到光電轉換器進行光電轉換后通過電耦合器合成一路電信號；

S4.所述電信號接入低通濾波器進行平滑處理，得到輸入數字信號轉換后的模擬信號；

所述N路并行的光載波經過對應第一光衰減器、第二光衰減器、…、第N光衰減器后功率權重調整為：

2.根據權利要求1所述的一種基于雙驅動電光調制器陣列的高速光子數模轉換方法，其特征在于第一數字信號發生器、第二數字信號發生器、…、第2N數字信號發生器產生的數字信號V_j(t)(j＝1,2,...,2N)滿足：

V_j(t)＝V_jS_j(t) (2)

其中，S_j(t)為待轉換數字信號的LSB,...,NMSB,MSB數據串，V_j為信號發生器輸出數字信號幅度。

3.根據權利要求2所述的一種基于雙驅動電光調制器陣列的高速光子數模轉換方法，其特征在于所述第一數字信號發生器、第二數字信號發生器、…、第2N數字信號發生器產生的數字信號幅度V_j滿足：

其中，i＝1,2,...,N，V_2i-1表示第i個雙驅動電光調制器的第一個數字驅動信號幅度，V_2i表示第i個雙驅動電光調制器的第二個數字驅動信號幅度；其中，V_π表示調制器的半波電壓。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙驅動電光調制器陣列的高速光子數模轉換方法，其特征在于所述第一雙驅動電光調制器、第二雙驅動電光調制器、…、第N雙驅動電光調制器輸出的N路調制信號的初始相位為π。

5.根據權利要求4所述的一種基于雙驅動電光調制器陣列的高速光子數模轉換方法，其特征在于所述第一雙驅動電光調制器、第二雙驅動電光調制器、…、第N雙驅動電光調制器輸出的N路調制信號的初始相位由直流電源提供偏置電壓進行控制，調制器上下兩臂偏置電壓差為V_π。

6.根據權利要求5所述的一種基于雙驅動電光調制器陣列的高速光子數模轉換方法，其特征在于所述第一雙驅動電光調制器、第二雙驅動電光調制器、…、第N雙驅動電光調制器輸出的光信號強度I_i(i＝1,2,...,N)的表達式為：

其中，I_o為調制器的輸入光強，即衰減器的輸出光強，表示由V_j＝2i-1(t)、V_j＝2i(t)引入的相移。

7.根據權利要求1或6所述的一種基于雙驅動電光調制器陣列的高速光子數模轉換方法，其特征在于該方法使用的系統包括半導體激光器、光分束器、第一光衰減器、第二光衰減器、…、第N光衰減器、第一雙驅動電光調制器、第二雙驅動電光調制器、…、第N雙驅動電光調制器、第一數字信號發生器、第二數字信號發生器、…、第2N數字信號發生器、第一光電探測器、第二光電探測器、…、第N光電探測器、電耦合器、低通濾波器；

所述半導體激光器用于產生連續光載波，所述第一數字信號發生器、第二數字信號發生器、…、第2N數字信號發生器用于產生數字信號并將其輸入到第一雙驅動電光調制器、第二雙驅動電光調制器、…、第N雙驅動電光調制器中；所述連續光載波經過光分束器分成N路并行光載波，所述N路光載波分別經過第一光衰減、第二光衰減器、…、第N光衰減器后分別進入第一雙驅動電光調制器、第二雙驅動電光調制器、…、第N雙驅動電光調制器中對數字信號進行調制，輸出N路調制信號；所述N路調制信號分別經過第一光電探測器、第二光電探測器、…、第N光電探測器轉換為N路電信號；所述N路電信號經過電耦合器進行耦合，輸出電信號；所述電信號接入低通濾波器完成數字信號到模擬信號的轉換。