[发明专利]基于调制器多通道解复用的光模数转换装置

摘要

一种基于调制器多通道解复用的光模数转换装置，包括高速率脉冲激光器、光子采样门、多通道解复用模块、射频频综模块、并行化光电转换模块、并行化电采样模块和数据处理单元。利用调制器的光开关效应实现多通道解复用，通过级联的调制器对高速率的光采样脉冲进行逐级解复用，最终利用并行化的光电转换、电采样以及数据处理复合实现了对被采样信号的采集。这对于提升微波光子雷达和光通信系统等需要高采样速率、高时间精度、高采样精度的微波光子系统的性能，具有十分关键的作用。

主权项

1.一种基于调制器多通道解复用的光模数转换装置，其特征在于包括高速率脉冲激光器(1)、光子采样门(3)、多通道解复用模块(5)、并行化光电转换模块(6)、并行化电采样模块(7)、数据处理单元(8)和射频频综模块(9)，所述的高速率脉冲激光器(1)用于产生高速率的光采样序列；所述的光子采样门(3)用于实现时域连续变化电信号的采样；所述的多通道解复用模块(5)用于实现高速光采样序列的多通道解复用；所述的并行化光电转换模块(6)用于实现多通道解复用后的光信号转换为电信号；所述的并行化电采样模块(7)用于实现电信号转换为幅度上离散的数字信号；所述的数据处理单元(8)用于实现多通道数据的复合，以产生最终的离散信号；所述的射频频综模块(9)用于产生多通道解复用模块(5)中调制器所需的射频信号；所述的高速率脉冲激光器(1)的第一输出端与所述的光子采样门(3)的第一输入端相连，所述的被采样信号(4)经所述的光子采样门(3)的第二输入端输入；所述的多通道解复用模块(5)包含N级1×2的调制器，第1级包含1个1×2第一调制器(5‑1)，第一调制器的第一输入端与所述光子采样门(3)的输出端相连；第2级包含两个1×2的第二调制器(5‑2)、第三调制器(5‑3)，第二第二调制器(5‑2)的第一输入端与第1级的第一调制器(5‑1)的第一输出端相连，第三调制器(5‑3)的第一输入端与第1级的第一调制器(5‑1)的第二输出端相连；第三级包含4个1×2第四调制器(5‑4)、第五调制器(5‑5)、第六调制器(5‑6)、第七调制器(6‑7)，第四调制器(5‑4)的第一输入端与第2级的第二调制器(5‑2)的第一输出端相连，第五调制器(5‑5)的第一输入端与第2级的调制器(5‑2)的第二输出端相连，调制器(5‑6)的第一输入端与第2级的第三调制器(5‑3)的第一输出端相连，第七调制器(5‑7)的第一输入端与第2级的第三调制器(5‑3)的第二输出端相连，按照上述拓扑结构将N级调制器连接，从而产生2^N路解复用的输出通道；所述的多通道解复用模块(5)的2^N路输出端与所述的并行化光电转换模块(6)的2^N路输入端相连，所述的并行化光电转换(6)的2^N路输出端与所述的并行化电采样模块(7)的2^N路输入端相连，所述的并行化电采样模块(7)的2^N路输出端与所述的数据处理单元(8)的2^N路输入端相连；所述的射频频综模块(9)包含射频分频器模块(9‑1)、功率分配器模块(9‑2)和噪声射频功率放大模块(9‑3)，所述的射频分频器模块(9‑1)中的第1级分频器的输入端与所述的高速率脉冲激光器(1)的第二输出端相连，第1级分频器的输出端与功率分配器模块(9‑2)中的第1级功分器的输入端相连，第1级功分器的第一输出端与噪声射频功率放大模块(9‑3)的第一输入端相连；第1级功分器的第二输出端与噪声射频分频器模块(9‑1)中的第2级分频器的输入端相连，第2级分频器的输出端与功率分配器模块(9‑2)中的第2级功分器的输入端相连，第2级功分器的第一输出端与噪声射频功率放大模块(9‑3)的第二输入端相连；第2级功分器的第二输出端与射频分频器模块(9‑1)中的第3级分频器的输入端相连，第3级分频器的输出端与射频功率放大模块(9‑3)的第三输入端相连，按照上述拓扑结构可以产生满足N级需求的射频信号，射频功率放大模块(9‑3)的输出端分别与所述的多通道解复用模块(5)中各级调制器的第二输入端相连。