高精度全光量化方法研究.pdf

1、數(shù)字信號在處理及傳輸方面的諸多優(yōu)勢促進了大型數(shù)字集成電路的快速發(fā)展，當今世界進入了一個高度數(shù)字化的時代，高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）成為現(xiàn)代數(shù)字信號處理的核心技術(shù)。近年來，數(shù)字處理技術(shù)的高速發(fā)展對模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作帶寬和采樣速率提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的電子模數(shù)轉(zhuǎn)換器件由于受到“電子瓶頸”的限制，無法滿足未來高速高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換需求。作為突破電子ADC瓶頸的有效方法之一，全光模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以實現(xiàn)高采樣速率，然而如何獲取高量化精度仍是目前研究

2、的主要問題之一。
　　本論文從基于孤子自頻移（SSFS）效應的全光量化技術(shù)出發(fā)，介紹了通過光譜壓縮來提高全光量化精度的途徑，探索了基于超短孤子脈沖非線性傳輸特性的光譜壓縮方法，并分析了它們在高精度全光量化系統(tǒng)中的應用。首先我們利用孤子絕熱傳輸原理，探索了梳狀光纖（CPF）和梳狀色散光纖（CDPF）中的光譜壓縮方法。根據(jù)“平均孤子傳輸”理論，我們采用高非線性光纖（HNLF）和單模光纖（SMF）設(shè)計了 CPF，并數(shù)值模擬了它的光譜壓縮

3、特性。仿真結(jié)果表明：CPF可將波長在1550 nm~1670 nm范圍內(nèi)的250 fs光脈沖的譜寬壓縮至1.2 nm，將其應用于全光量化系統(tǒng)可以得到6 bits的量化精度。實驗中采用DSF和SMF制備了CDPF，將其用于NPR被動鎖模激光器的輸出脈沖序列光譜壓縮，獲得1.43倍的譜寬壓縮率。最后將CDPF用在了基于SSFS效應的全光量化實驗，得到了4.1 bits的量化精度。
　　最后，我們基于飛秒光脈沖的SSFS效應以及光纖三階