【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光通信信号处理，尤其涉及一种基于偏振复用的光子时间拉伸方法及系统。
技术介绍
1、近年来，随着数字信息技术的发展，数字信号的传输越来越取代模拟信号传输的市场，相比于模拟信号，数字信号具有更强的抗干扰能力、稳定性和保密性。而将模拟信号转换为数字信号则需要借助模数转换器(adc)，adc是模数转换的桥梁，其性能的优劣对数字化电子系统的信号处理能力起到了决定性作用。目前，应用最广泛的adc是电子adc，其具有完善成熟的工艺链、高集成度等诸多优点，但其性能受限于硬件技术，很难获得提升。电子adc的发展逐渐难以满足发展迅速的数字信号处理技术的需求。随着光子技术的发展，光子adc的优势逐渐凸显，相比于电子adc，光子adc具有更大的带宽，更小的时间抖动，更稳定的系统性能和更强的抗干扰能力。其中，光子时间拉伸adc在光子adc中有着较为优越的性能。
2、光子时间拉伸最早由美国加州大学洛杉矶分校的b.jalali教授于1998年首次提出，其通过对信号进行降频处理，用低速的模数转换器就能够实现对高速宽带信号的处理。2001年，美国加州大学洛杉矶分校提出单边带调制的光子时间拉伸方案，其利用双臂驱动mz电光调制器和90°电桥实现了单边带调制，将4-20ghz频率范围的色散功率损耗限制在2.5db以内。2005年，b.jalali团队提出相位分集的光子时间拉伸方案，利用一个单电极双输出的马赫曾德尔调制器克服了光子时间拉伸中由色散引起的功率衰弱。2007年，该团队提出用差分反余弦算法来消除光子时间拉伸中存在的非线性问题，该方案消
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种基于偏振复用的光子时间拉伸方法及系统，本专利技术利用对射频信号添加延迟，并将两路信号放在两个偏振态上的方法，解决了传统的基于连续信号的光子时间拉伸系统中由并行通道间或通道内失配导致的信号拼接失真问题，极大地提高了基于连续信号光子时间拉伸系统的性能，同时，本专利技术具有结构简单、容易操作的优点。
2、为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其包括锁模激光器、第一段色散光纤、差分二进制相移键控调制器、射频信号发生器、分束器、射频信号延迟单元、第二段色散光纤、波分解复用器、n个偏振分束器、2n个光电检测器及信号拼接处理模块；所述锁模激光器与差分二进制相移键控调制器通过第一段色散光纤连接；射频信号发生器与分束器连接；分束器连接差分二进制相移键控调制器和射频信号延迟单元；射频信号延迟单元连接差分二进制相移键控调制器；差分二进制相移键控调制器通过第二段色散光纤与波分解复用器连接；波分解复用器与n个偏振分束器连接，每个偏振分束器连接两个光电检测器，2n个光电检测器均与信号拼接处理模块连接。
4、进一步的，所述锁模激光器产生的光脉冲序列是周期为t0的光脉冲序列。
5、进一步的，所述波分解复用器的光谱总宽度为δλ。
6、进一步的，所述第一段色散光纤的色散系数为d1，第一段色散光纤的长度为l1，且满足：
7、t0＝δλd1l1。
8、进一步的，所述射频延迟单元的延迟时间满足τ＝t0/2n。
9、进一步的，所述第二段色散光纤的色散系数d2和第一段色散光纤的色散系数d1满足d2＝d1；所述第二段色散光纤的长度l2和第一段色散光纤的长度l1满足l2＝(n-1)l1。
10、进一步的，所述的n个偏振分束器为完全相同的偏振分束器。
11、进一步的，所述的2n个光电检测器的响应度rd完全相同。
12、本专利技术还提供了一种基于偏振复用的光子时间拉伸方法，基于上述系统，包括如下步骤：
13、s1.锁模激光器产生光脉冲序列，产生的光脉冲序列经过第一段色散光纤传播展宽后进入差分二进制相移键控(dp-bpsk)调制器；
14、s2.射频信号发生器产生射频信号，所述产生的射频信号进入分束器分为两路信号，一路信号进入dp-bpsk中的马赫-增德尔调制器ddmzm1，另一路通过射频延迟单元延迟一段时间后，进入dp-bpsk中的马赫-增德尔调制器ddmzm2；
15、s3.所述dp-bpsk输出包含两个偏振态的光信号，经过第二段色散光纤传播后进入波分解复用器；
16、s4.所述波分解复用器输出n路光信号，所述波分解复用器输出的n路光信号分别经过n个偏振分束器后被分为2n路信号，所述生成的2n路信号分别经过2n个光电检测器后转换为电信号并进入信号拼接处理模块中进行处理，得到完整的拉伸后的射频信号。
17、与现有技术相比，本专利技术提出的一种基于偏振复用的光子时间拉伸方法及系统，利用对射频信号添加延迟，并将两路信号放在两个偏振态上的技术手段，解决了传统的基于连续信号的光子时间拉伸系统中由并行通道间或通道内失配导致的信号拼接失真问题，极大地提升了连续时间光子时间拉伸系统的信噪比以及信号保真度等性能，同时具有结构简单、容易操作的优点。
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1.基于偏振复用的光子时间拉伸方法及系统，其特征在于，包括锁模激光器(1)、第一段色散光纤(2)、差分二进制相移键控调制器(3)、射频信号发生器(4)、分束器(5)、射频信号延迟单元(6)、第二段色散光纤(7)、波分解复用器(8)、N个偏振分束器、2N个光电检测器及信号拼接处理模块；
2.根据权利要求1所述的基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其特征在于，所述锁模激光器产生的光脉冲序列是周期为T0的光脉冲序列。
3.根据权利要求2所述的一种基于偏振复用的光子时间拉伸方法，其特征在于，所述波分解复用器的光谱总宽度为Δλ。
4.根据权利要求3所述的基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其特征在于，所述第一段色散光纤的色散系数为D1，第一段色散光纤的长度为L1，且满足：
5.根据权利要求2-4任一项所述的基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其特征在于，所述射频信号延迟单元的延迟时间满足τ＝T0/2N。
6.根据权利要求4所述的基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其特征在于，所述第二段色散光纤的色散系数D2和第一段色散光纤的色散系数D1满足D2＝
7.根据权利要求1-4或6所述的基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其特征在于，N个偏振分束器为规格相同的偏振分束器。
8.根据权利要求1-4或6所述的基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其特征在于，2N个光电检测器的响应度RD都相同。
9.基于偏振复用的光子时间拉伸方法，基于权利要求1-8任一项所述的系统，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于偏振复用的光子时间拉伸方法及系统，其特征在于，包括锁模激光器(1)、第一段色散光纤(2)、差分二进制相移键控调制器(3)、射频信号发生器(4)、分束器(5)、射频信号延迟单元(6)、第二段色散光纤(7)、波分解复用器(8)、n个偏振分束器、2n个光电检测器及信号拼接处理模块；
2.根据权利要求1所述的基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其特征在于，所述锁模激光器产生的光脉冲序列是周期为t0的光脉冲序列。
3.根据权利要求2所述的一种基于偏振复用的光子时间拉伸方法，其特征在于，所述波分解复用器的光谱总宽度为δλ。
4.根据权利要求3所述的基于偏振复用的光子时间拉伸系统，其特征在于，所述第一段色散光纤的色散系数为d1，第一段色散光纤的长度为l1，且满足：
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨淑娜，蔡一再，何红霞，杨波，池灏，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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