一种非同源时钟光脉冲相位调制方法、装置及系统制造方法及图纸

一种非同源时钟光脉冲相位调制方法、装置及系统，包括：激光器、现场可编程门阵列和相位调制器；所述激光器用于发出光脉冲信号；所述现场可编程门阵列用于发出电压信号；所述现场可编程门阵列连接有测算模块；所述测算模块可得到所述光脉冲信号和所述电压信号之间的相位差值；所述现场可编程门阵列接收所述相位差值并输出所述电压信号至所述相位调制器，所述相位调制器通过所述电压信号完成对所述光脉冲信号的相位调制。本申请通过现场可编程门阵列对调制电压波形进行调整，补偿了激光器和现场可编程门阵列的相位差值，保证了对光脉冲信号的精确调制，降低了时钟漂移与抖动带来的影响，提高了系统鲁棒性。提高了系统鲁棒性。提高了系统鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种非同源时钟光脉冲相位调制方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及光脉冲调制
，具体而言，涉及一种非同源时钟光脉冲相位调制方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]脉冲激光的精确相位调制技术可应用在光电测控、量子计算、医学、科研等多个领域。目前在对脉冲激光进行相位调制的过程中会发生短期性偏离（称为频率抖动）和长期性偏离（称为频率漂移）。尤其对于非同源时钟设备，其频率漂移的方向可能相反，会带来更大的误差，从而导致系统工作异常。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例提供了一种非同源时钟光脉冲相位调制装置，包括：激光器、现场可编程门阵列和相位调制器；
[0004]所述现场可编程门阵列连接有测算模块；
[0005]所述激光器用于发出光脉冲信号；
[0006]所述现场可编程门阵列用于发出电压信号；
[0007]所述测算模块可得到所述光脉冲信号和所述电压信号之间的相位差值；所述现场可编程门阵列接收所述相位差值并输出所述电压信号至所述相位调制器，所述相位调制器通过所述电压信号完成对所述光脉冲信号的相位调制。
[0008]第二方面，本专利技术实施例提供了一种非同源时钟光脉冲相位调制方法，用于执行上述的所述的非同源时钟光脉冲相位调制装置中现场可编程门阵列实现的功能，所述方法，包括：
[0009]利用所述第一频率计数器和所述第二频率计数器分别获取所述激光器和所述现场可编程门阵列的输出频率；
[0010]获取所述激光器和所述现场可编程门阵列输出信号之间的所述相位差值；
[0011]根据所述相位差值对所述现场可编程门阵列发出的电压信号进行处理；
[0012]按照处理后发出的电压信号对光脉冲信号进行相位调制。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种非同源时钟光脉冲相位调制系统，应用于上述的所述非同源时钟光脉冲相位调制装置，所述系统，包括：
[0014]处理模块，用于根据得到的所述相位差值对发出的所述电压信号进行处理；
[0015]发送模块，用于按照处理后的调整时序发出电压信号给所述相位调制器，所述相位调制器根据所述电压信号对所述光脉冲信号进行相位调制。
[0016]本申请上述第一方面至第三方面提供的方案中，通过测算模块获取激光器和现场可编程门阵列的相位差值，通过相位差值得到电压信号波形的调整时序，现场可编程门阵列获取相位差值后输出调整后的电压信号至相位调制器，相位调制器完成对光脉冲信号的相位调制；与相关技术中非同源时钟设备对光脉冲的相位调制时存在相差的情况相比；通
过现场可编程门阵列对调制电压波形进行调整，补偿了激光器和现场可编程门阵列的相位差值，保证了对光脉冲的精确调制，降低了时钟漂移与抖动带来的影响，提高了系统鲁棒性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对本专利技术实施例或
技术介绍
中所需要使用的附图进行说明。
[0018]图1示出了本专利技术实施例所提供的非同源时钟光脉冲相位调制装置结构示意图；
[0019]图2示出了本专利技术实施例所提供的激光器输出频率分布示意图；
[0020]图3示出了本专利技术实施例所提供的现场可编程门阵列输出频率分布示意图；
[0021]图4示出了本专利技术实施例所提供的激光器和现场可编程门阵列之间的输出频率差示意图；
[0022]图5示出了本专利技术实施例所提供的不同电压信号波形在不同时钟周期下的示意图；
[0023]图6示出了本专利技术实施例所提供的非同源时钟光脉冲相位调制方法流程示意图；
[0024]图7示出了本专利技术实施例所提供的非同源时钟光脉冲相位调制系统流程示意图。
[0025]图标：
[0026]110、现场可编程门阵列；111、数模转换单元；112、相位调制器；113、激光器；114、计算机；115、第一频率计数器；116、第二频率计数器；117、处理模块；118、发送模块。
具体实施方式
[0027]为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0031]脉冲激光的精确相位调制技术在光电测控、量子计算、医学、科研等领域十分重要。光脉冲相位调制器利用晶体的电光效应，通过外加调制电压实现对光脉冲相位的调制。
目前常使用现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）和数模转换器(Digital Analog Converter, DAC)完成对光脉冲的相位调制。数字信号各个有效瞬时相对于理想位置（相位）的短期性偏离，称为频率抖动，长期性偏离通常称为漂移。抖动和漂移会造成系统误差，影响系统性能，尤其对于非同源时钟设备，频率漂移的方向可能相反，会带来更大的误差，导致系统工作异常。
[0032]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种非同源时钟光脉冲相位调制方法、装置及系统，非同源时钟的光脉冲相位调制装置，参见图1所示的非同源时钟光脉冲相位调制装置结构示意图，该装置包括：激光器113、现场可编程门阵列110和相位调制器112；激光器113用于发出光脉冲信号；现场可编程门阵列110用于发出电压信号；现场可编程门阵列110连接有测算模块；测算模块可得到光脉冲信号和电压信号之间的相位差值；现场可编程门阵列110接收相位差值并输出电压信号至相位调制器112，相位调制器112通过电压信号完成对光脉冲信号的相位调制。
[0033]具体地，由于上述激光器113和现场可编程门阵列110为非同源，导致激光器113和现场可编程门阵列110发出的信号之间的频率存在有一定偏差。因此需要对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非同源时钟光脉冲相位调制装置，其特征在于，包括：激光器（113）、现场可编程门阵列（110）和相位调制器（112）；所述现场可编程门阵列（110）连接有测算模块；所述激光器（113）用于发出光脉冲信号；所述现场可编程门阵列（110）用于发出电压信号；所述测算模块可得到所述光脉冲信号和所述电压信号之间的相位差值；所述现场可编程门阵列（110）接收所述相位差值并输出所述电压信号至所述相位调制器（112），所述相位调制器（112）通过所述电压信号完成对所述光脉冲信号的相位调制；所述测算模块包括：计算机（114）、第一频率计数器（115）和第二频率计数器（116）。2.根据权利要求1所述的非同源时钟光脉冲相位调制装置，其特征在于，所述测算模块包括：计算机（114）、第一频率计数器（115）和第二频率计数器（116），包括：所述第一频率计数器（115），用于获取所述光脉冲信号频率；所述第二频率计数器（116），用于获取所述电压信号频率；所述计算机（114）根据所述光脉冲信号频率得到光脉冲信号周期；所述计算机（114）根据所述电压信号频率得到电压信号周期；所述光脉冲信号周期与所述电压信号周期之差为所述相位差值。3.根据权利要求2所述的非同源时钟光脉冲相位调制装置，其特征在于，根据所述相位差值获取所述现场可编程门阵列（110）输出的所述电压信号的调整时序。4.根据权利要求3所述的非同源时钟光脉冲相位调制装置，其特征在于，所述调整时序，包括：所述相位差值为正值，若相位差值的第i个小数位的值为，所述光脉冲信号周期大于所述电压信号周期，则得到处理后发出的电压信号的调整时序为每个周期快进时间为纳秒。5.根据权利要求4所述的非同源时钟光脉冲相位调制装置，其特征在于，所述调整时序，还包括：所述相位差值为负值，若相位差值的第i个小数位的值为，所述光脉冲信号周期小于所述电压信号周期，则得到处理后发出的电压信号的调整时序为每个周期延时时间为纳秒。6.根据权利要求1所述的非同源时钟光脉冲相位调制装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列（110）包括：数模转换单元（111）、逻辑单元和控制单元；所述逻辑单元，用于根据相位差值调整输...

【专利技术属性】
技术研发人员：文凯，马寅，魏海，康婧，郭普拓，
申请(专利权)人：北京玻色量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：