CN102645761B - 高速光电实时示波系统 - Google Patents

Abstract

一种高速光电实时示波系统，将飞秒激光器发出的超稳定、超短光脉冲通过时间波长映射技术进行频率倍增后，依次经色散介质，偏振控制器和光发大器，然后使用单臂双端输出电光调制器对微波RF信号进行调制；接下来经时域复接模块，再通过色散介质使RF信号在时间上得到拉伸，紧接着通过波分复用器件，每路通道接入光电探测器，最后输入多通道模数转换器。同时还采用自适应反馈系统，实时修正外界环境干扰对色散介质的影响，保证系统精度。本发明大大提高了信号模拟带宽，弥补了因色散带来的周期性衰落，动态修正外界环境引起的色散抖动、信号畸变和多通道复合误差，提高了时间测量精度，可望在光通信等领域获得广泛应用。

Description

高速光电实时示波系统

技术领域

本发明涉及高速光电实时示波器，特别是一种高速光电实时示波系统。

背景技术

模数转换(Analog-to-digital conversion，ADC)是信息处理基本手段之一，无论在通信和非通信领域，模数转换都有重要的应用。由于受到“电子瓶颈”的限制，主要是电时钟的抖动水平的影响，电模数转换目前已无法满足宽带数字信号处理系统的要求。

光子学技术具有宽带、高精度等特点，目前超短光脉冲的抖动已达到10fs(飞秒)左右，具有显著提高模数转换性能的潜力。因此，随着锁模激光器技术的进步，硅基光子学的发展，各种光电器件性能的不断提高，光学模数转换引起广泛的关注，高速光电示波器的前景也越来越广阔。

基于时域拉伸技术的理论和首个实验验证，最先由UC Davis的Brian H.Kolner教授等人在1989年提出，通过两根色散延迟光纤以及两根光纤之间的时间透镜(time lens)实现高速光信号的放大。美国UCLA的Jalali教授领导的小组在时间拉伸光模数转换(简称为OADC)方面取得了引人注目的成果，其中单踪模式(single-shot，对脉冲时间抖动要求相对较低)下最高采样率达到10TSa/s。2009年，Jalali教授研究组实验演示了超高速光电实时示波器样机，实时采样率为150GSa/s，模拟带宽达到48GHz。不过有效比特位较低，仅为2.8，而且迄今为止仅演示了对单一频率信号的监测，对于色散导致的全频宽范围内被采样信号的周期性衰落等问题尚未有效克服和解决。

时间拉伸的基本原理是光脉冲先后经过第一段色散介质、第二段色散介质，虽然都经历高阶色散导致的非线性时间-波长映射，但由于高阶色散包含在D(λ)中，因此拉伸倍数(时间展宽之比)受高阶色散导致的非线性影响很小。假设光脉冲的带宽为Δλ(上下限波长分别为λ₁、λ₂)，色散介质的色散系数为D(λ)，则经过第一段色散介质(长度为L₁)后，脉冲宽度变为：

t₁＝L₁×τ₁(λ)，(1)

其中

为单位长度光纤上的光脉冲展宽。经过第二段色散介质(长度为L₂)后，脉冲时间宽度变为：

t₂＝L₁×τ₁(λ)+L₂×τ₂(λ)             (2)

若前后色散介质具有相同的色散特性，即τ₁(λ)＝τ₂(λ)，则前后脉冲时间宽度之比(t₂/t₁)决定了时间拉伸倍数，即射频信号(RF)带宽压缩倍数：

M＝(L₁+L₂)/L₂           (3)

光时分复用(简称为OTDM)和波分复用(简称为WDM)技术是目前较常用的提高光脉冲采样时钟重复频率的方法，其中最为关键的问题是如何产生交织的高速光脉冲采样序列。OTDM将采样后的信号按照不同的时序，分配到各自的光路，每一路进行光电转换以及量化编码，这种方法可以得到很高的采样率，但是需要精确控制每一条光路的时序。WDM将采样后的信号进入波分解复用器，得到多路信号，每一路光脉冲序列代表某一个特定的波长，这种方法相对容易实现，但是对激光源的要求较高，需要频谱跨越多个波长。

发明内容

本发明的目的在于针对现有光电实时示波器中光脉冲采样技术的不足，提供一种高速光电实时示波系统，提高了信号模拟带宽，弥补了因色散带来的周期性衰落，动态修正外界环境引起的色散抖动、信号畸变和多通道复合误差，提高了时间测量精度。

本发明原理如下：

本发明将被动锁模光纤激光器发出的超稳定、超短光脉冲通过时间波长映射技术进行频率倍增后，依次经过色散介质，偏振控制器和光发大器，然后使用模拟带宽大、响应速率高的电光聚合物材料单臂双端输出电光调制器对微波RF信号进行调制。然后经时域复接模块，再通过色散介质使RF信号在时间上得到拉伸，紧接着通过波分复用器件，每路通道接入光电探测器，最后输入多通道模数转换器。同时还采用自适应反馈系统，实时修正外界环境干扰对色散介质的影响，保证系统精度。

本发明的技术解决方案如下：

一种高速光电实时示波系统，其特点在于该系统的构成包括飞秒激光器，该飞秒激光器的光信号输出端接环形器的第一端口，该环形器的第二端口依次经第一波分复用器件、可调衰减器阵列、可调延迟线阵列和法拉第旋转镜阵列相连，所述环形器的第三端口接第一多波长耦合器的第一输入端，半导体激光器的第一输出端接所述的第一多波长耦合器的第二输入端，该第一波长耦合器的输出端经第一色散光纤接第一分光器的输入端，该第一分光器的第一输出端依次通过偏振控制器、光放大器、电光调制器和时域复接模块接第二多波长耦合器的第一输入端，所述的第一分光器的第二输出端接所述的第二多波长耦合器的第二输入端，所述的第二多波长耦合器的输出端经第二色散光纤接第二分光器的输入端，该第二分光器的第一输出端接相位延迟测试模块的第一输入端，该相位延迟测试模块的第二输入端接所述的半导体激光器的第二输出端，该相位延迟测试模块的输出端接相位延迟分析模块，该相位延迟分析模块的输出端接所述的飞秒激光器的第一输入端，所述的第二分光器的第二输出端依次经第二波分复用器件、光电探测器阵列接多通道电模数转换器的第一输入端；

所述的飞秒激光器的电信号输出端接所述的多通道电模数转换器的第二输入端；

所述的电光调制器的第二输入端接微波信号。

所述的电光调制器为带宽大于等于60GHz的电光聚合物材料单臂双端输出电光调制器。

所述的时域复接模块将所述的电光调制器的其中一个输出端口延迟单通道光脉冲周期的一半后在时域拼接，并在同一段光纤中传输。

所述的单臂双端输出电光调制器双端口输出在功率上是互补的，在带宽范围内利用幅度补偿实现单通道信号重构，利用通道间的交叠部分，实现对通道间不匹配的校正，将校正后的各通道信号按照时序拼接得到被采样信号。

所述的半导体激光器、第一多波长耦合器、第一色散光纤、第一分光器、第二多波长耦合器、第二色散光纤，第二分光器、相位延迟测试模块和相位延迟分析模块构成自适应反馈子系统，用于实时检测和分析所述的第一色散光纤和第二色散光纤随外界环境引起的色散抖动量。当色散抖动量超过一定的抖动范围时，则相位延迟抖动分析模块将其所测的色散抖动反馈给飞秒激光器，使飞秒激光器改变重复频率，改变后的重复频率用作多通道模数转换器的触发信号对多通道电模数转换器进行触发。

所述的飞秒激光器为被动锁模飞秒脉冲光纤激光器。

所述的第一色散光纤和第二色散光纤是采用高色散系数的光纤(色散补偿光纤或光子晶体光纤)，用以减小光纤链路上传输损耗对系统信号与噪声比的恶化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用谱分割与时间-波长映射技术，使通过环形器的第二端口的光脉冲信号依次经过波分复用器件(WDM)、可调衰减器阵列、可调延迟线阵列入射到法拉第旋转镜阵列后，再沿可调延迟线阵列、可调衰减器阵列、波分复用器件返回至环形器。光脉冲信号在可调衰减器阵列和可调延迟线阵列内往返一次，信号的衰减幅度和延时量均增大了一倍。同时，法拉第旋转镜阵列确保光的偏振态不发生变化。

2)电光调制器选用模拟带宽大、响应速率高的电光聚合物材料单臂双端输出电光调制器，弥补色散导致的周期性衰落。材料使用聚合物材料代替传统的铌酸锂，实现大于60GHz的超大模拟带宽。

3)后端时间重构技术利用电光调制器双端输出的互补特性去除RF信号周期性衰落，并且利用光采样时钟不同通道间的信号重叠部分获得通道间的增益和相位失配，从而进行多通道匹配校正和信号复合。

4)采用色散拉伸技术可以有效的压缩微波(RF)信号的带宽，并且使得每个通道的采样率都满足奈奎斯特定律。采用波分复用技术，使得后端能采用多通道并行化电处理，可以降低电采样率，实现连续采样模式。

5)采用的自适应反馈子系统，实现实时监测外界环境影响并反馈给系统主光源，动态实时修正外界环境(温度、震动等)引起的色散抖动、信号畸变、多通道复合误差，并且可以实时修正电子实时示波器的触发信号。

附图说明

图1为高速光电实时示波系统的组成示意图。

图中：1-飞秒激光器，2-环形器，3-波分复用器件(WDM)，4-可调衰减器阵列，5-可调延迟线阵列，6-法拉第旋转镜阵列，7-第一多波长光耦合器，8-第一色散光纤，9-第一分光器，10-偏振控制器，11-光放大器，12-电光调制器，13-时域复接模块，14-第二多波长光耦合器，15-第二色散光纤，16-第二分光器，17-半导体激光器，18-相位延迟测试模块，19-相位延迟分析模块，20-波分复用模块，21-光电探测器阵列，22-多通道电模数转换器，23-微波信号。

图2为单臂双端输出Mach-Zehnder电光调制器的组成示意图。图中：121-电光调制器输入端口，122-电光调制器的单臂，23-微波信号，124-可调延迟线，125-光耦合器

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但是不应以此限制本发明的保护范围。

1.电光采样技术

电光采样是通过电光调制器，把微波RF信号所携带的信息加载到光采样时钟上。采用调制器偏置点动态校正模块(MBC)，抑制偏置点漂移。抑制技术采用普通的强度调制器，采样单臂啁啾双端输出调制方式。如图2所示，啁啾的光脉冲通过电光调制器的端口121进入并且分为第一路啁啾光脉冲信号和第二路啁啾光脉冲信号，微波信号23通过电光调制器的单臂122调制到第一路啁啾光脉冲信号上，再经过可调延迟线124使其延迟1/2个周期后与第二路啁啾光脉冲信号通过耦合器125进行复接。双端输出的光场强度可分别表示为：

$E_{\mathrm{out},1}\left(t\right)=j{E}_{\mathrm{in}}\left(t\right)\exp \left(j\frac{\mathrm{\π}{V}_{\mathrm{RF}}}{{2V}_{\mathrm{\π}}}\right)\cos \left(\frac{\mathrm{\πV}}{{2V}_{\mathrm{\π}}}\right)$

$E_{\mathrm{out},2}\left(t\right)=j{E}_{\mathrm{in}}\left(t\right)\exp \left(j\frac{\mathrm{\π}{V}_{\mathrm{RF}}}{{2V}_{\mathrm{\π}}}\right)\cos \left(\frac{\mathrm{\πV}}{{2V}_{\mathrm{\π}}}\right)---\left(4\right)$

它们分别包含幅度调制和相位调制，其中相位调制经过后端色散介质后将变为幅度调制；另外，由于双输出的光场间存在90°相位差(cos和sin间)，它们因色散所导致的RF全带宽的周期性衰落是不一样的，即：

由此看出单臂啁啾双端输出强度调制器的双臂输出的微波(RF)信号频谱是互补的，其和不受色散导致的周期性衰落。

调制器材料使用模拟带宽大、响应速率高的电光聚合物材料(范围太大，建议修改下位概念)代替传统的铌酸锂，可实现大于60GHZ的超大模拟带宽。

2.自适应反馈系统

自适应反馈系统用于动态修正外界环境(温度、震动等)引起的色散抖动、信号畸变和多通道复合误差等。采用半导体激光器作为光源，其中心波长选择在主光源(飞秒光纤激光器)的光谱之外，采用相位延迟测试技术，实时监测外界环境影响并反馈给系统主光源，即飞秒激光器，同时实时修正电子实时示波器的触发信号，如图1所示。相位延迟测试技术，自适应反馈子系统的光源采用常见的光放大器泵浦光源(半导体激光器)，使用方波或正弦信号调节光源的输入电流使得光源输出功率周期性变化，然后通过第一多波长耦合器进入第一色散光纤。先后通过第一分光器和第二多波长耦合器后，进入第二色散光纤。再经过第二分光器后，利用相位延迟抖动检测模块对泵浦光源产生的方波或正弦信号的色散抖动量大小进行检测，并利用相位延迟抖动分析模块对色散抖动量的大小进行分析，若超过一定的色散抖动量，则所测的色散抖动反馈给飞秒激光器，使其改变重复频率，飞秒激光器改变后的重复频率重新作为多通道模数转换器的触发信号。

动态修正技术，根据公式(1)～(3)可知，色散介质长度随外界环境的变化虽然不改变时间拉伸倍数M，但却导致色散大小的变化。色散大小的变化不仅使时间拉伸OADC主光源的色散啁啾量发生改变，还改变了通道间时间重叠部分的大小。为了保证系统在连续采样模式下的高性能采样，可根据相位延迟测试模块18测得的色散介质长度变化(δL)，实时动态调谐飞秒脉冲重复频率使得色散啁啾产生的光采样时钟始终满足公式(3)，并实时修正时间重叠部分的大小用于后端数据重构。

飞秒激光器重复率的调谐量为：

${\mathrm{\δf}}_{\mathrm{rep}}=-\frac{\mathrm{\δL}}{L}\×f_{\mathrm{rep}}.---\left(6\right)$

时间重叠部分的修正量为：

${\mathrm{\δt}}_{\mathrm{overlapping}}=\frac{\mathrm{\γ}}{n\×f_{\mathrm{rep}}^{\′}}-\frac{\mathrm{\γ}}{n\×f_{\mathrm{rep}}}=\frac{\mathrm{\δL}}{L}\×t_{\mathrm{overlapping}}---\left(7\right)$

时域复接模块

单臂双端输出电光调制器12的两个输出端口分别为第一输出端口和第二输出端口。时域复接模块是指，将电光调制器12的第二输出端口延迟飞秒激光器1的1/2个周期的时间，然后将第一输出端口和第二输出端口在时间域重新复接到一起，再经过同一段色散介质进行进一步的色散，这样利用相同的色散介质可以使双输出经历完全对称的时间拉伸过程，减少通道间的失配。紧接着经过WDM进行谱分割，将第一输出端口和第二输出端口中相同的波长部分分割到同一个通道内，只是两者在时间上有飞秒激光器1的1/2个周期的差距，即第二输出端口中信号的某个波长比第一输出端口中的该波长延迟飞秒激光器1的1/2个周期的时间到达。这样在最后各通道输入到多通道电模数转换器进行采样时，同一个通道内当对第一输出端口的信号进行采样后，只需经过1/2个周期时间对第二输出端口信号进行追踪采样即可，并且在后端信号重构时，利用第一输出端口和第二输出端口的输出互补特性可弥补因色散带来的周期性衰落。

信号重构机制

后端信号重构分为单通道和多通道信号复合两个层面。

在单通道信号量化与重构中，光电转换的电路信号经电模数转换成单路数字信号，采样脉冲的幅度和相位的不均匀、电光采样的非线性与不稳定、光电转换、电ADC都会影响单通道信号数字化的性能。通过理论和仿真从系统层面对器件、系统结构、实现工艺、信号特征、模数转换精度等之间的关系进行深入全面的研究，在研究单个器件/模块的时间和幅度非线性响应特性的基础上，研究不同非线性误差在相互作用和传递机制，建立系统误差模型。在硬件层面上，正如我们在时域复接模块介绍中提到的，同一波长下调制器两个端口的输出在时间上延时了飞秒激光器1的1/2个周期，也就是说同一通道的双端口信号可以用同一个PD和高性能电ADC进行采样。这样就可以在硬件层面上做到双端口信号的精确匹配以及测量误差的最小化。在数据处理上，由于双端口信号在幅度上存在由公式(5)所表示的互补关系，那么我们可以利用幅度补偿的方法将原信号重构出来。具体公式为：

$V={-F}^{-1}\left[F\right[I_1]\cos ({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DIP}}-\frac{\mathrm{\π}}{4})+F[I_s\left]\cos ({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DIP}}+\frac{\mathrm{\π}}{4})\right]$

其中I1和I2分别为双端口信号，F为傅里叶变换，F-1为傅里叶逆变换。

多通道信号校正与复合，由于谱分割与时间波长映射模块使得光采样时钟每个通道间的时域信号有重叠部分，且重叠部分采样的是同一时间段的RF信号，原理上不同通道重叠部分应恢复出相同的信号，利用这一关系可以获得多通道间的增益、相位失配从而进行多通道的匹配校正和信号复合。具体方法为将各通道采样得到的数据段两端的数据分别进行傅里叶变换，从而通过其功率谱得到该段信号的相位、偏置和增益信息。由于相邻通道间的重叠部分所采样的是同一时间段的RF信号，所以可以通过对比其相位、偏置和增益信息得到两个通道的各失配参数。在后面的数据处理中就可以利用这些参数进行通道间不匹配的校正。在进行校正后，就可以直接在时域上对各通道信号按照时序进行拼接。然而，由于WDM中的每个通道中心频率会漂移，各通道电ADC同步时钟的抖动、各通道光子链路的不稳定性，都会导致信号复合时的偏置失配、增益失配、时钟歪曲的动态漂移。我们所设计的自适应反馈系统可以将由温度等因素引起的色散漂移检测出来并反馈到光源，从而通过对光源重复频率的微调来进行补偿得以进一步提高系统精度。

请参阅图1，图1为本发明高速光电实时示波系统的组成示意。如图所示，一种高速光电实时示波器系统，包括飞秒激光器1，在该激光器的输出方向通过环形器2接入波分复用器件(WDM)3，光脉冲依次经过可调衰减器阵列4，可调延迟线阵列5，经过法拉第旋转镜阵列6返回，再次通过环形器2，环形器2的另一端连接第一多波长光耦合器7的第一输入端，半导体激光器17的第一输出端输出的激光接第一多波长光耦合器7的第二输入端，半导体激光器17的第二输出端接相位延迟测试模块18的第二输入端，多波长光耦合器7的输出端经第一色散光纤8，接第一分光器9的输入端，第一分光器9的第二输出端接到第二多波长光耦合器14的第二输入端，第一分光器9的第一输出端依次连接偏振控制器10，光放大器11，电光调制器12、时域复接模块13，接第二多波长光耦合器14的第一输入端口，第二多波长光耦合器14的第一输出端经第二色散光纤15接第二分光器16的输入端，第二分光器16的第一输出端接到相位延迟测试模块18的第一输入端，第二分光器16的第二输出端通过波分复用器件(WDM)模块20分出的多路信道都接入光电探测器阵列21，最后接到多通道电模数转换器22，本实施例选用电子实时示波器。

谱分割与时间波长映射技术，主要包括波分复用器件(WDM)3，可调延迟线(TDL)阵列5，精密可调衰减器(VOA)阵列4，法拉第旋转镜阵列6。

本实施例中超短脉冲光源采用被动锁模飞秒脉冲光纤激光器1，它发出的光脉冲中心波长为1550nm，并且具有超低抖动和较宽频谱(如1530--1575nm范围)。

电光调制器12为模拟带宽大、响应速率高的电光聚合物材料单臂双端输出强度调制器，第一色散光纤8和第二色散光纤15都是采用高色散系数的光纤(色散补偿光纤或光子晶体光纤)。

自适应反馈子系统的光源采用光放大器泵浦光源(半导体激光器17)的中心波长应在飞秒激光器1的光谱之外，采用1480nm半导体激光器。采用正弦信号或方波信号，周期性调制光源的输入电流，产生周期性变化的光信号，与环形器2的第四端口输出的光脉冲一同接入多波长光耦合器7的两个输入端，输出端经过第一色散光纤8，进行色散啁啾使得每个超短脉冲充满了整个时隙，且相邻两组色散啁啾脉冲在时间上有重叠部分，用于多通道后端数据重构。第一色散光纤8的末端接入第一分光器9，第一分光器9的第二输出端，将周期调制的信号分出接入到1480/1550第二光耦合器14的第二输出端，第一分光器9的第一输出端输出啁啾的光脉冲，经偏振控制器10，通过光放大器11补偿损耗掉的能量。

光放大器11的输出端通过单臂双端输出电光调制器，将微波信号22调制到啁啾光波上，利用单臂啁啾双端输出技术(相位分集技术)除去色散导致的周期性衰落，采用聚合物材料可使输入模拟带宽大于60GHZ。

单臂双端输出电光调制器的输出端经过时域复接模块13，完成一个端口延迟1/2个周期时间后在时域的复接，再接入到1480/1550第二光耦合器14的第一输入端，1480/1550第二光耦合器14的第二输入端接入第一分光器9分出的方波信号。经过第二光耦合器14耦合到一起的信号经第二色散光纤15进行进一步的色散，并在时间上进一步拉伸，微波信号23被拉伸的倍数M＝(L₁+L₂)/L₂(两端光纤具有相同的色散系数)，微波信号23在频域上则被压缩M倍。

第二色散光纤15的末端连接1480/1550第二分光器16，1480/1550第二分光器16第二输出端输出方波信号，第一输出端输出调制在啁啾光波上的微波信号。其中，输出的方波信号接入到相位延迟抖动检测模块18和相位延迟抖动分析模块19构成，用于实时检测和分析所述的第一色散光纤8和第二色散光纤15随外界环境引起的色散抖动量，假若色散抖动量超过一定的抖动范围，则所测的色散抖动反馈给所述的飞秒激光器1，使其改变重复频率，飞秒激光器1改变后的重复频率用于修正外界环境引起的色散抖动、信号畸变和多通道复合误差，以及多通道电模数转换器22的触发信号。

第二分光器16输出的经过拉伸的调制到啁啾光波上的微波信号，经过(波分复用器件)WDM20，分成若干个通道，然后通过光电探测器阵列21变成电信号，最后通过多通道电模数转换器22进行采样，并在后端将多通道信号进行数据融合和波形重构成为时间上连续的信号。

Claims (7)

1.一种高速光电实时示波系统，其特征在于该系统的构成包括飞秒激光器（1），该飞秒激光器（1）的光信号输出端接环形器（2）的第一端口，该环形器（2）的第二端口依次经第一波分复用器件（3）、可调衰减器阵列（4）、可调延迟线阵列（5）和法拉第旋转镜阵列（6）相连，所述环形器（2）的第三端口接第一多波长耦合器（7）的第一输入端，半导体激光器（17）的第一输出端接所述的第一多波长耦合器（7）的第二输入端，该第一多波长耦合器（7）的输出端经第一色散光纤（8）接第一分光器（9）的输入端，该第一分光器（9）的第一输出端依次通过偏振控制器（10）、光放大器（11）、电光调制器（12）和时域复接模块（13）接第二多波长耦合器（14）的第一输入端，所述的第一分光器（9）的第二输出端接所述的第二多波长耦合器（14）的第二输入端，所述的第二多波长耦合器（14）的输出端经第二色散光纤（15）接第二分光器（16）的输入端，该第二分光器（16）的第一输出端接相位延迟测试模块（18）的第一输入端，该相位延迟测试模块（18）的第二输入端接所述的半导体激光器（17）的第二输出端，该相位延迟测试模块（18）的输出端接相位延迟分析模块（19），该相位延迟分析模块（19）的输出端接所述的飞秒激光器（1）的第一输入端，所述的第二分光器（16）的第二输出端依次经第二波分复用器件（20）、光电探测器阵列（21）接多通道电模数转换器（22）的第一输入端；

所述的飞秒激光器（1）的电信号输出端接所述的多通道电模数转换器（22）的第二输入端；

所述的电光调制器（12）的第二输入端接微波信号（23）。

2.根据权利要求1所述的高速光电实时示波系统，其特征在于，所述的电光调制器(12)为模拟带宽大于等于60Hz的电光聚合物材料单臂双端输出电光调制器。

3.根据权利要求2所述的高速光电实时示波系统，其特征在于，所述的时域复接模块（13）将所述的电光调制器（12）的其中一个输出端口延迟单通道光脉冲周期的一半后在时域拼接，并在同一段光纤中传输。

4.根据权利要求2所述的高速光电实时示波系统，其特征在于，所述的单臂双端输出电光调制器双端口输出在功率上是互补的，在带宽范围内利用幅度补偿实现单通道信号重构，利用通道间的交叠部分，实现对通道间不匹配的校正，将校正后的各通道信号按照时序拼接得到被采样信号。

5.根据权利要求1-4任一所述的高速光电实时示波系统，其特征在于，所述的半导体激光器(17)、第一多波长耦合器（7）、第一色散光纤（8）、第一分光器（9）、第二多波长耦合器（14）、第二色散光纤（15）,第二分光器（16）、相位延迟测试模块（18）和相位延迟分析模块（19）构成自适应反馈子系统，用于实时检测和分析所述的第一色散光纤（8）和第二色散光纤（15）随外界环境引起的色散抖动量；

当色散抖动量超过一定的抖动范围时，则相位延迟抖动分析模块（19）将其所测的色散抖动反馈给飞秒激光器，使所述的飞秒激光器(1)改变重复频率，改变后的重复频率用作所述的多通道电模数转换器（22）的触发信号，从而对多通道电模数转换器（22）进行触发。

6.根据权利要求1-4任一所述的高速光电实时示波系统，其特征在于，所述的飞秒激光器(1)为被动锁模飞秒脉冲光纤激光器。

7.根据权利要求1-4任一所述的高速光电实时示波系统，其特征在于，所述的第一色散光纤(8)和第二色散光纤(15)是色散补偿光纤或光子晶体光纤，用以减小光纤链路上传输损耗对系统信号与噪声比的恶化。

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