微環(huán)積分器在∑-△型光模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的應(yīng)用.pdf

1、采用光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)已經(jīng)成為高轉(zhuǎn)換速率、高比特精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的發(fā)展趨勢。∑-△型光ADC作為一種光學(xué)ADC，具有轉(zhuǎn)換精度高和模擬電路簡單等顯著優(yōu)點(diǎn)。光微環(huán)諧振器憑借其強(qiáng)大的光信號處理能力，且具有工藝簡單、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來大規(guī)模集成光子回路的基礎(chǔ)性元器件。本文利用光微環(huán)諧振器來實(shí)現(xiàn)∑-△型光ADC中的積分功能，是一種很有前景的方案。
　　本文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“超高采樣偏振不敏感寬帶全光模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究”

2、資助下，圍繞著∑-△型光ADC系統(tǒng)進(jìn)行了理論研究和仿真工作。分別對∑-△型光ADC和光微環(huán)諧振器進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上，利用光微環(huán)諧振器來實(shí)現(xiàn)∑-△型光ADC的積分功能。主要研究重點(diǎn)是推出了光微環(huán)諧振器線性累加的條件，指出了在振幅馬赫.曾德耳干涉儀(MZI)的調(diào)制中心區(qū)域可實(shí)現(xiàn)輸出光脈沖振幅與模擬電壓信號的線性關(guān)系，在∑-△型光ADC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中增加了相位調(diào)制模塊，對整個(gè)系統(tǒng)的信號波形圖進(jìn)行了仿真分析，最后對任意波形模擬輸入信號的模數(shù)轉(zhuǎn)

3、換進(jìn)行了仿真分析。
　　本文完成的主要工作如下：
　　1)深入調(diào)研了∑-△型電ADC的發(fā)展局限和∑-△型光ADC的研究進(jìn)展，闡述了∑-△型光ADC的研究背景和研究意義。
　　2)簡要介紹了∑-△型光ADC的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和性能指標(biāo)，重點(diǎn)研究了∑-△調(diào)制器中的積分原理及其傳輸函數(shù)，介紹了光學(xué)積分器實(shí)現(xiàn)的主要方法。并推導(dǎo)了∑-△型電ADC的信號波形圖。
　　3)簡要介紹了光微環(huán)諧振器的基本原理，重點(diǎn)研究和推導(dǎo)了其

4、傳遞函數(shù)和積分特性，推導(dǎo)出了在光微環(huán)諧振器中光信號實(shí)現(xiàn)線性累加的條件，通過理論分析得出光微環(huán)諧振器具有積分功能。
　　4)詳細(xì)闡述了∑-△型光ADC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對系統(tǒng)的各個(gè)組成部分包括激光脈沖的產(chǎn)生、方向MZI和振幅MZI的調(diào)制、光微環(huán)諧振器中光的線性累加分別進(jìn)行了仿真分析。指出了在振幅MZI的調(diào)制中心區(qū)域可實(shí)現(xiàn)輸出光脈沖振幅與模擬電壓信號的線性關(guān)系，并在∑-△型光ADC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)增加了相位調(diào)制模塊。接著，對∑-△型光ADC的信