The invention discloses a bidirectional optical quantization implementation device based on highly non-linear optical fiber and Sagnac ring. By sharing a high nonlinear fiber, forward transmission can realize optical power wavelength mapping and reverse transmission can realize spectrum compression, which reduces the requirement of optical quantization on the number of high nonlinear fibers and the influence of multiple coupling. Secondly, the reflection and polarization birefringence loop of Sagnac loop is constructed to adjust the polarization controller in the loop, which results in the difference of the polarization state of the single-mode fiber in the two transmission directions in the loop, and achieves different group velocity dispersion and chirp changes. Then the inverse spectrum compression effect is dynamically pre-compensated and the fiber parameters are reduced. The effect of error on the output spectrum width improves the quantization accuracy of output and achieves high quality optical quantization.
【技术实现步骤摘要】
一种基于高非线性光纤和Sagnac环的双向光学量化实现装置
本专利技术涉及一种基于高非线性光纤和Sagnac环的双向光学量化实现装置,属于全光模数转换和微波光子信号处理
技术介绍
在过去的数十年中,电子技术的发展要远超前于光技术,尤其是微电子技术的广泛应用使得电子系统的处理速度、可靠性和集成化程度都得到了极大地提升。但是受到孔径时间抖动、判决准确度和信噪比等因素的影响,电子模数转换器采样速率的提高不得不以量化精度的降低为代价。为了克服高速信号处理领域中这一电子瓶颈,全光ADC成为电子ADC的有效替代。应用光学技术,在提高量化精度的同时,采样速率可以达到几十个GS/s,甚至上百GS/s。这是电子ADC所无法比拟的。全光ADC的结构和电子ADC一样,都是由采样、量化和编码三部分组成,其中光量化部分对光学ADC量化精度的大小起着决定性作用,其技术受到广泛的关注。近几年,研究人员利用孤子自频移效应将采样后具有不同峰值功率的超短光脉冲映射到不同波长输出,实现光功率-波长映射,之后经过光谱压缩在波长域内实现光量化。典型光学量化实现方案有(a)光学量化+1级谱压缩;(b)光学量化+N级谱压缩;(c)光学量化+串联相位调制谱压缩。方案结构如附图1所示。三种典型方案对比,理论上方案(b)实现了更高的谱压缩比例,拥有最好的输出效果。实际上,多级压缩中每一级均用到一对“单模光纤+高非线性光纤”,为保证输出效果最好,需要实现严格的光纤参数匹配,对每一个光纤的工艺水平及误差控制要求苛刻。多级光纤串联进一步增加链路损耗,影响下一级压缩效果以及后端编码判别阈值。方案(c)引入 ...
【技术保护点】
1.一种基于高非线性光纤和Sagnac环的双向光学量化实现装置,其特征在于:包括光环形器(1)、高非线性光纤(2)、Sagnac环(3)以及第一光耦合器(6);光环形器(1)具有第一端口(11)、第二端口(12)和第三端口(13)三个光纤连接端口,光脉冲信号从光环形器(1)第一端口(11)输入,通过第二端口(12)正向输出给高非线性光纤(2),实现孤子自频移,自频移后的光脉冲信号正向输入给Sagnac环(3);Sagnac环(3)对接收的光脉冲信号进行反射和偏振双折射处理,得到的光脉冲信号反向通过高非线性光纤(2),实现光谱压缩;压缩后的光脉冲信号从第二端口(12)输入光环行器(1),并从第三端口(13)输出给第一光耦合器(6),通过第一光耦合器(6)向外输出,实现光学量化。
【技术特征摘要】
1.一种基于高非线性光纤和Sagnac环的双向光学量化实现装置,其特征在于:包括光环形器(1)、高非线性光纤(2)、Sagnac环(3)以及第一光耦合器(6);光环形器(1)具有第一端口(11)、第二端口(12)和第三端口(13)三个光纤连接端口,光脉冲信号从光环形器(1)第一端口(11)输入,通过第二端口(12)正向输出给高非线性光纤(2),实现孤子自频移,自频移后的光脉冲信号正向输入给Sagnac环(3);Sagnac环(3)对接收的光脉冲信号进行反射和偏振双折射处理,得到的光脉冲信号反向通过高非线性光纤(2),实现光谱压缩;压缩后的光脉冲信号从第二端口(12)输入光环行器(1),并从第三端口(13)输出给第一光耦合器(6),通过第一光耦合器(6)向外输出,实现光学量化。2.根据权利要求1所述的一种基于高非线性光纤和Sagnac环的双向光学量化实现装置,其特征在于:所述Sagnac环(3)由第二光耦合器(31)、偏振控制器(32)以及单模光纤(33)逆时针连接构成;第二光耦合器(31)接收孤子自频移后的光脉冲信号,并将其分成两路,一路先通过偏振控制器(32)再通过单模光纤(33)后返回第二光耦合器(31),另一路先通过单模光纤(33)再通过偏振控制器(32...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁栋,李小军,谭庆贵,禹旭敏,朱忠博,蒋炜,刘永,
申请(专利权)人:西安空间无线电技术研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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