[发明专利]一种基于时间透镜的高性能电采样系统及方法

说明书

本发明属于电采样技术领域，公开了一种基于时间透镜的高性能电采样系统及方法，其方法包括步骤：S1、将高频模拟电信号调制到光脉冲上，以形成调制信号；S2、泵浦光、调制信号发生四波混频效应，以得到展宽后调制信号；S3、从展宽后调制信号中恢复出展宽后高频模拟电信号；S4、对展宽后高频模拟电信号进行采样。本发明的优点在于，通过时间透镜成像放大系统对光信号进行展宽，使得调制在上的待处理高频模拟电信号也同时展宽，便于后续的采样。即运用时间透镜技术，实现了低采样率来完成对高频模拟电信号的采样，提高了电采样系统的性能并且解决了传统展宽方案中会产生传输损耗、时域混叠问题，并且能控制展宽系数，更利于操作。

技术领域

本发明属于电采样技术领域，具体涉及一种基于时间透镜的高性能电采样系统及方法。

背景技术

高频模拟电信号的采样可以用于制作采样示波器，模数转换，通信系统的加密解密中。然而对高频模拟电信号进行采样时往往需要极高的采样频率，这对采样器的性能要求极高，因此对于频率过高的电信号难以进行采样。

现有技术中，为了缓解上述问题，在对高频模拟电信号进行采样之前，一般采用对高频模拟电信号进行预处理，再进行采样。比如通过使用啁啾光纤布拉格光栅对高频电信号进行预处理，或者使用两个AWG结构实现光采样来对高频电信号进行预处理，以降低对高频模拟电信号的采样难度。然而进行预处理时，信号的传输过程中会发生损耗以及时域混叠的情况。

因此，亟需一种新的电采样系统，能够更好的对高频模拟电信号进行采样，并且能够避免信号传输过程中的损耗以及时域混叠现象。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种基于时间透镜的高性能电采样系统及方法，实现了低采样率来完成对高频模拟电信号的采样。

本发明采用以下技术方案：

一种基于时间透镜的高性能电采样系统，包括光脉冲发生模块、M-Z电光调制模块、高频模拟电信号发生模块、时间透镜模块、光电检测模块、低频电采样模块，时间透镜模块包括泵浦光发生单元；

M-Z电光调制模块、时间透镜模块、光电检测模块、低频电采样模块依次联接，光脉冲发生模块、高频模拟电信号发生模块分别与M-Z电光调制模块联接；

光脉冲发生模块，用于发送光脉冲；

高频模拟电信号发生模块，用于发送高频模拟电信号；

M-Z电光调制模块，用于将高频模拟电信号调制到光脉冲上，以形成调制信号；

泵浦光发生单元，用于发送泵浦光；

泵浦光、调制信号在时间透镜模块中发生四波混频效应，以得到展宽后调制信号；

光电检测模块，用于从展宽后调制信号中恢复出展宽后高频模拟电信号；

低频电采样模块，用于对展宽后高频模拟电信号进行采样。

作为优选方案，时间透镜模块还包括依次联接的输入段光纤、时间透镜、输出段光纤，时间透镜模块还包括与时间透镜联接的泵浦光传输光纤；

M-Z电光调制模块通过输入段光纤与时间透镜联接，泵浦光发生单元通过泵浦光传输光纤与时间透镜联接，输出段光纤用于输出展宽后调制信号。

作为优选方案，输入段光纤的输入段二阶色散量为φ″₁，输出段光纤的输出段二阶色散量为φ″₂，且φ″₂＝3φ″₁。

作为优选方案，时间透镜成像模块的成像系数M＝φ″₂/φ″₁＝3。

作为优选方案，时间透镜的焦距色散为φ″_f，且