全光模數(shù)轉(zhuǎn)換中的量化技術(shù)基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，特別是數(shù)字化技術(shù)的日臻完善，高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器件（ADC）得到了廣泛的研究，在高清晰度電視、醫(yī)用成像、雷達、數(shù)字化儀表、通訊等領(lǐng)域中有著巨大的應用前景。然而電子模數(shù)轉(zhuǎn)換器由于受電子遷移率等限制，采樣速率和有效位數(shù)有限，在超高速領(lǐng)域的應用中存在瓶頸。光學模數(shù)轉(zhuǎn)換能夠克服電子瓶頸，有效的提高采樣速率并保證較高的有效位數(shù)，其方法和技術(shù)得到了日益深入的研究。
　　本論文在分析全光模數(shù)轉(zhuǎn)換的量化方法以及討論超短光脈沖在光纖中

2、的傳輸特性基礎(chǔ)上，研究了飛秒光脈沖在高非線性光纖中實現(xiàn)孤子自頻移和無啁啾飛秒脈沖光譜壓縮的機理，建立了基于脈沖強度─波長轉(zhuǎn)換進行量化的物理模型，設(shè)計了利用孤子脈沖在反常色散高非線性光纖中產(chǎn)生的自頻移效應實現(xiàn)對高速率采樣信號進行量化的實驗驗證系統(tǒng)，并通過對頻移后脈沖的光譜進行壓縮有效地提高了量化精度。
　　量化實驗驗證系統(tǒng)采用自制的基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應的被動鎖模光纖激光器作為量化信號光脈沖源，輸出信號為中心波長在1550nm附近的

3、飛秒脈沖，其峰值功率可達千瓦。該脈沖信號在反常色散的高非線性光纖中傳輸時受光纖中的非線性效應作用，將產(chǎn)生孤子自頻移，導致脈沖的中心波長向長波方向移動，移動量可達到150nm。由于不同峰值功率的脈沖產(chǎn)生不同的波長移動量，從而可以實現(xiàn)脈沖強度—波長的對應轉(zhuǎn)換，不同的波長代表不同強度的脈沖，從而完成對信號的量化過程。頻移后脈沖經(jīng)過另一段反常色散高非線性光纖，通過控制輸入至光纖中的功率范圍，實現(xiàn)了無啁啾孤子脈沖的光譜壓縮，壓縮比可達到4，經(jīng)過光