基于波长复用和光学捕获的光子模数转换系统及芯片技术方案

一种基于波长复用和光学捕获的光子模数转换系统及其芯片，利用波分复用器将N路不同波长连续光复合成一路，在N路光路上加载被采样模拟信号，通过延时调控模块使得不同波长光路上的模拟信号获得不同的延时量，且相邻两路的延时量差相等，并且利用光学捕获模块实现N路等时间间隔模拟信号的时域离散化。本发明专利技术利用波分复用器等无源器件，大幅减少了电光调制器等有源器件的数量，能够有效降低芯片复杂度和链路损耗，从而提升光子模数转换芯片性能。利用无源器件替代有源器件能够有效降低芯片功耗，提高稳定性。该芯片能够通过简单配置增加连续激光光源个数和波分复用器/解复用器的通道数，成倍提高光子模数转换芯片采样率，具备大规模拓展的能力。备大规模拓展的能力。备大规模拓展的能力。

【技术实现步骤摘要】
基于波长复用和光学捕获的光子模数转换系统及芯片


[0001]本专利技术涉及光电子集成技术，具体是一种基于波长复用和光学捕获的光子模数转换系统及芯片。

技术介绍

[0002]大自然中的信息均为连续变化的模拟信号，模拟信号在传输和处理中面临着易失真、抗干扰能力差、难储存和难处理的问题，而将模拟信号离散化数字化则可以使这些问题迎刃而解，这也促使了数字化时代和大数据时代的到来。而模数转换器就是连接模拟信号和数字信号的核心器件。随着信息社会的发展进步，人类对信息量和信息速率的需求越来越高，模数转换性能也在持续地升级换代。
[0003]传统的模数转换器是基于电子技术设计实现的，即电子模数转换器。电子模数转换器受限于孔径抖动、比较模糊等因素，难以实现对高频模拟信号的高有效位数采样量化，同时受制于高速电时钟产生技术，电子模数转换器的采样速率也难以进一步提升，传统的电子模数转换器已遭遇到“电子瓶颈”。结合微波光子技术诞生的光子模数转换技术，拥有大带宽、抗干扰、低抖动等诸多优点，拓宽了模数转换器的输入带宽、提高了采样速率和有效位数，成为了模数转换器未来发展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波长复用和光学捕获的光子模数转换系统，其特征在于，包括依次相连的光源阵列(1)、波分复用器(2)、调制器(3)、延时调控模块(4)、光学捕获模块(5)、波分解复用器(6)、光电探测器阵列(7)和电子模数转换器阵列(8)；所述的光源阵列(1)产生波长不同的N路连续激光，经所述的波分复用器(2)复合成一路，被采样模拟信号通过所述的调制器(3)调制到一路包含N个波长的连续激光上，加载被采样模拟信号的连续激光通过所述的延时调控模块(4)，使得不同波长光路上的模拟信号获得不同的延时量，且相邻两路的延时量差相等，经所述的光学捕获模块(5)以fs的频率产生幅度由被采样信号调制的光抽样脉冲序列，从而实现对不同波长加载的被采样信号的时域离散化处理；所述的波分解复用器(6)为反向使用的波分复用器(2)，将N个不同波长经过同步光学捕获时域离散的信号按波长分为N路，由所述的光电探测器阵列(7)将光电信号转换为N路电信号，再经所述的电子模数转换器阵列(8)转换为N路电数字信号，N路电数字信号重构交织即可得到原始电模拟信号的信息；所述的光学捕获模块(5)由双平行调制器、或级联强度调制器相位调制器、或光学微腔组成，所述的光源阵列(1)由N个不同波长连续激光光源组成，所述的延时调控模块(4)由延时波分解复用器(4
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1)、延时线阵列(4
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2)、延时波分复用器(4
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3)组成，所述的延时线阵列由N个延时线单元(4
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1)组成，所述的延时波分复用器(4
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3)为反向使用的延时波分解复用器(4
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1)，所述的光电探测器阵列(7)由N个光电探测器组成，所述的电子模数转换器阵列由N个电子模数转换器组成；各部件的连接方式为：光源阵列(1)的N个输出端分别连接波分复用器(2)的N个通道端口，波分复用器(2)的合波输出端连接调制器(3)的光输入端，被采样信号输入调制器(3)的射频输入端，调制器(3)的输出端连接延时调控模块(4)中延时波分解复用器(4
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1)输入端，延时波分解复用器(4
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1)的N个输出端连接延时线阵列(4
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2)中N个延时线单元(4
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1)的输入端，N个延时线单元(4
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1)的输出端连接延时波分复用器(4
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3)的N个输入端，延时波分复用器(4
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3)的输出端连接光学捕获模块(5)的输入端，光学捕获模块(5)的输出端连接波分解复用器(6)的输入端，波分解复用器(6)的N个输出端连接光电探测器阵列(7)的N个输入端，光电探测器阵列(7)的N个输出端分别连接电子模数转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱娜，周德福，邓安逸，赵阳，邹卫文，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：