基于光学捕获原理的光子模数转换系统及芯片技术方案

本发明专利技术提出一种基于光学捕获原理的光子模数转换系统及芯片，该光子模数转换芯片利用多路连续光加载被采样模拟信号并通过光延时线控制各路模拟信号等时间间隔进入光学捕获单元实现信号在时间域的离散化。本发明专利技术利用光学捕获单元产生幅度由被采样信号调制的光抽样脉冲序列，将连续激光代替锁模激光器，利用异质集成工艺实现单片集成光子模数转换芯片。本发明专利技术采用多光源同时输入的设计大大提高了光子模数转换芯片输出光功率，抵消了片上光功率损耗对光子模数转换芯片转换精度的影响。本发明专利技术是一种实现单片集成高速高精度光子模数转换芯片的解决方案。转换芯片的解决方案。转换芯片的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
基于光学捕获原理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，具体是一种基于光学捕获原理的光子模数转换系统及芯片。

技术介绍

[0002]自然界中的信号均为连续变化的模拟信号，模拟信号在传输和处理过程中面临着易失真、抗干扰能力差、难储存和难处理等问题，而将模拟信号离散化成数字信号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，具有高采样速率、大模拟输入带宽和低时间抖动等诸多优点，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，成为了模数转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光学捕获原理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)、由N个电光调制器并列构成的调制器阵列(2)、由N个延时量不同的延时线并列构成的光延时线阵列(3)、波分复用器(4)、光学捕获模块(5)、波分解复用器(6)、由N个PD单元并列构成的光电探测器阵列(7)，以及由N个电子模数转换器并列构成的电子模数转换器阵列(8)，其中，N≥2；所述的光源阵列(1)产生N路波长不同的连续激光，每路通过各路电光调制器将N路被采样信号加载至N个波长不同的连续激光上；加载被采样信号的N路连续激光分别输入N个光延时线单元，设计N个光延时线单元每路相对延时为1/Nfs，其中第n个光延时线单元产生的延时量为(n
‑
1)/Nfs，使得原本完全相同的N路被采样信号每路依次在时域上错开1/Nfs的时间量，其中n＝1，2，3
……
N，fs是光学捕获频率；N路延时错开的光信号经所述的波分复用器(4)合成一束光后进入所述的光学捕获模块(5)，该光学捕获模块(5)以fs的捕获频率同时对不同波长上加载的被采样信号实现时域离散化处理；所述的波分解复用器(6)为反向使用的波分复用器(4)，将时域离散化后的光信号按波长再次分为N路，并分别由所述的N个PD单元转换为N路电信号，N路电信号分别经N个电子模数转换器转换为N路电数字信号，N路电数字信重构交织后即可得到原始电模拟信号的信息。2.根据权利要求1所述的光学捕获原理的光子模数转换系统，其特征在于，所述的光源阵列(1)由N个不同波长连续激光光源组成。3.根据权利要求1所述的光学捕获原理的光子模数转换系统，其特征在于，所述的光学捕获模块(5)采用一个双平行调制器、级联相位调制器和强度调制器、级联强度调制器、或者光学微腔。4.一种光子模数转换芯片，含有...

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