[发明专利]信号处理装置和信号处理方法

说明书

本申请提供信号处理装置和信号处理方法。本申请提供的信号处理装置包括：采样单元、合束器和光学谐振腔。采样单元与合束器相连，合束器与光学谐振腔相连；采样单元用于：使用光脉冲信号对模拟信号进行采样，输出采样光脉冲信号；合束器用于：将采样光脉冲信号与多波长光信号合成第一光信号；光学谐振腔用于：根据第一光信号进行谐振，输出第一光信号中的第二光信号，第二光信号的波长等于光学谐振腔的谐振波长。本申请提供的信号处理装置和信号处理方法，能够根据采样后的光脉冲的强度实现光量化，以便于实现模拟信号至数字信号的转换。

技术领域

本申请涉及信号处理领域，并且更具体地，涉及信号处理装置和信号处理方法。

背景技术

自然界中存在的信息大多以模拟信号的形式存在。随着各种数字设备的使用日益广泛，使得模拟信号必须转换成数字信号才能进行处理。光模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)是一种将模拟信号转换为相对应的数字信号的器件，其搭建了数字世界和模拟世界之间的桥梁。具体地，ADC通过采样、量化和编码三个过程实现模拟信号到数字信号的转换。

近年来，随着光子技术的飞速发展，尤其是具有高重复率和低时间抖动的锁模激光器的出现，光ADC的实现已经成为近30年来的一个研究热点。光ADC是指在光域内通过采样、量化、编码三个过程实现模拟信号到数字信号的转换。

目前，光域内实现采样及编码的技术已相对成熟。因此，实现光ADC的技术难点与重点主要集中在全光量化技术上。常用的一种全光量化技术中，主要通过非线性效应将采样后的光脉冲的强度信息转换为光脉冲光谱上的变化，并利用波长处理器件对光谱上的变化进行处理，从而实现光量化。

发明内容

本申请提供一种信号处理装置和信号处理方法，能够根据采样后的光脉冲信号的强度实现光量化，以便于更高效地实现模拟信号至数字信号的转换。

第一方面，本申请提供了一种信号处理装置，该信号处理装置包括：采样单元、合束器和光学谐振腔。所述采样单元与所述合束器相连，所述合束器与所述光学谐振腔相连；所述采样单元用于：使用光脉冲信号对模拟信号进行采样，输出采样光脉冲信号；所述合束器用于：将所述采样光脉冲信号与多波长光信号合成第一光信号；所述光学谐振腔用于：根据所述第一光信号进行谐振，输出所述第一光信号中的第二光信号，所述第二光信号的波长等于所述光学谐振腔的谐振波长。

本申请的信号处理装置，通过采样单元，将模拟信号的幅度大小体现到采样脉冲光信号的强度上；然后通过合束器将多波长光信号与采样光脉冲信号合成第一光信号并传输至光学谐振腔。光学谐振腔在第一光信号的强度引发的谐振谱线频移作用下，能够筛选出第一光信号中波长等于光学谐振腔的谐振波长的第二光信号，从而实现强度至波长的映射，即实现模拟信号的幅度至波长的映射。这样，不同波长的第二光信号用于编码得到不同数字信号时，可以实现波长至数字信号的映射，即实现模拟信号至数字信号的转换。

其中，由光学谐振腔根据第一光信号的强度实现强度至频率的映射，与通过非线性光纤来实现光信号强度至频率的映射相比，可以减小信号处理装置的尺寸。另一方面，对光脉冲信号的强度的要求较小。

另外，由合束器将多波长光信号与采样光脉冲信号合成第一光信号提供给光学谐振腔，与由非线性光纤为光学谐振腔提供多波长光信号相比，可以节省光纤所占用的大空间，从而减小信号处理装置的尺寸。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述光信号处理装置还包括多波长光信号源，所述多波长光信号源与所述合束器相连，所述多波长光信号源用于输出所述多波长光信号。