提供了用于基于对输入信号波形的时间展宽而进行超快速光波形采样的系统和方法。时间展宽是使用基于非线性介质中的四波混频的时间透镜设备来执行的。信号经由输入扩散单元被传递。扩散后的信号被发送到时间透镜，该时间透镜包括啁啾泵浦脉冲和非线性介质。啁啾泵浦脉冲与信号进行组合。在非线性设备或非线性介质中发生四波混频过程，这导致生成新的光频率的信号(闲频信号)。闲频信号使用带通滤波器而与信号和泵浦脉冲在频谱上分开，并被发送到输出扩散单元。输出扩散单元比输入扩散单元长，并且时间展宽倍数由这两个单元的扩散之间的比率给出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于基于输入信号波形的时间展宽的超快速光波形采样的方法和设备。2.
技术介绍
光电二极管当前结合实时示波器被使用；然而，采样率被限制在60GS/s，其能够处理高达30GHz带宽的信号。当前的光采样系统使用短的光脉冲用于高分辨率采样。然而， 这些系统不能单次(single-shot)操作，因此不能采样短的光分组或者不能在非重复波形下工作。也可以利用自相关和互相关，然而，光信号必须是从结果推断出的，而且在长于几皮秒的记录长度上不能进行单次测量。其它已知的方法包括频率分辨光栅(FROG)和用于直流电场重建的光谱位相干涉仪(SPIDER)。然而，使用这些技术的用于单次表征的记录长度仅限于几皮秒。表征超快速光信号在下面列举的许多科技领域中具有广泛的应用，如超快速现 象(M. van Kampen, C. Jozsa, J. Τ. Kohlhepp，P. LeClair，L. Lagae, W. J. Μ. dejonge， and B. Koopmans, “All-optical probe of coherent spin waves, ”Phys. Rev. Lett. 88， 227201-1-4(2002) ；R. W. Schoenlein, W. Ζ. Lin, and J. G. Fujimoto, "Femtosecond studies of nonequilibrium electronic processes in metals，”Phys. Rev. Lett. 58， 1680-1683(1987)) ^太( ) Mjtlm^ (Μ. Tonouchi,"Cutting-edge terahertz technology, Mature Photonics 1，97—105 (2007))禾口超高带宽通信(C. Dorrer，“High—speed measurements for optical telecommunication systems,，，IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12， 843-858 (2006) ；N.Yamada, H. Ohta, and S. Nogiwa,"Polarization-insensitive optical sampling system using two KTP crystals, ”IEEE Photon. Technol. Lett. 16,215-217 (2004) ；M. Westlund，P. A. Andrekson，H. Sunnerud，J. Hansryd，and J. Li，“High-performance optical-fiber-nonlinearity-based optical waveform monitoring, ” J. Lightwave Technol. 20,2012-2022 (2005) ；J. Li, M. Westlund, H.Sunnerud，B.-E.Olsson，M. Karlsson，and P. A. Andrekson，"0.5_Tb/s eye-diagrammeasurement by optical sampling using XPM—induced wavelength shifting in highly nonlinear fiber,，，IEEE Photon. Technol. Lett. 16,566-568(2004) ；C. Dorrer, C. R. Doerr, I. Kang, R. Ryf, J. Leuthold, and P. J. ffinzer, "Measurement of eye diagrams and constellation diagrams of optical sources using linearoptics and waveguide technology，” J. Lightwave Technol. 23,178-186 (2005)) 用于光信号采样的传统光电子方法使用高速检测器和采样保持电路，它们不能被应用于具有过大带宽的信号。所提出的用来克服这个带宽问题的一种方法是基于执行与短的光脉冲串的互相关 (C. Dorrer,"High-speed measurements for optical telecommunication systems,"IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12，843-858 (2006) ；N. Yamada, H. Ohta, and S. Nogiwa, "Polarization-insensitive optical sampling system using two KTP crystals,"IEEE Photon. Technol. Lett. 16，215-217 (2004) ；M. Westlund, P. A. Andrekson，H. Sunnerud， J. Hansryd, and J. Li, "High-performance optical-fiber-nonlinearity-based optical waveform monitoring, “ J. Lightwave Technol. 20,2012-2022(2005) J. Li, M. Westlund, H.Sunnerud，B.-E. Olsson，M. Karlsson, and P. A. Andrekson，"0.5_Tb/seye-diagram measurement by optical sampling using XPM—induced wavelength shifting in highly nonlinear fiber，，，IEEE Photon. Technol. Lett. 16，566-568 (2004) ；C. Dorrer, C. R. Doerr, I. Kang, R. Ryf, J. Leuthold, and P. J. Winzer, "Measurement of eye diagrams and constellation diagrams of optical sources using linear optics and waveguide technology，” J. Lightwave Technol. 23，178-186 (2005))。已经展示了用于互相关的各种技术，这些技术主要是基于非线性光栅的形式(N. Yamada, H. Ohta, and S. Nogiwa, "Polarization-insensitive optical sampling system using two KTP crystals,"IEEE Photon. Technol. Lett. 16，215-217 (2004) ；M. Westlund，P. A. Andrekson，H. Sunnerud， J本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·利普森，A·加埃塔，R·萨利姆，M·福斯特，D·格拉格提，A·特纳，
申请(专利权)人：康奈尔大学，
类型：发明
国别省市：
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