CN106647095A - 一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置及其方法 - Google Patents

一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光电技术领域，特别涉及在基于孤子自频移效应全光量化系统中的一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置，有效解决全光量化过程有效位数不高的问题。本发明具体步骤如下：通过孤子自频移效应使输入的超短光脉冲光谱发生红移，完成“强度到波长”映射，得到自频移后的光脉冲；自频移后的光脉冲通过双向二级光谱压缩部分，重复利用反常群速度色散和自相位调制的共同作用实现光谱压缩，从而实现高精度光量化，同时利用耦合比α≠0.5的光耦合器和高非线性光纤构成的环路降低光谱压缩后伴随产生的光谱基底。本发明可同时实现低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化效果，简化了系统装置，降低了硬件成本，显著提高了全光量化系统性能。

Description

一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置及其方法
技术领域
本发明涉及光电技术领域，特别涉及在基于孤子自频移效应全光量化系统中的一种同时实现低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置及方法。
背景技术
自然界中的大部分信号都以模拟信号存在，而数字信号系统具有高速、高精度、高效率、低成本、低损耗等特点，因此提出了模数转换器(ADC，Analog-to-digitalconverter)得概念。ADC由采样、量化和编码三部分组成。其中采样过程决定了ADC的模拟带宽和采样速率，量化过程决定了ADC的量化精度，通常希望ADC的模拟带宽越宽、采样速率越快、量化精度越高越好。传统电学ADC由于载流子迁移率有限，通常会以降低量化精度为代价来提高采样速率，故很难取得在10GHz以上带宽前提下的高精度突破。
光学ADC的提出克服了这一电学瓶颈。对于目前研究较多的光学ADC，根据光学技术在其中所完成的功能，主要分为以下两大类：光学辅助型ADC、全光ADC。其中，全光ADC在光域同时完成信号的采样和量化，充分发挥了光学技术超宽带、超高速、高稳定度等特点，被认为是未来有望突破ADC带宽、速率和精度极限最有潜力的技术之一。
在全光ADC中，光量化是一个非常关键的环节，也是信号数字化精度的保障。目前最受业界关注的是基于孤子自频移效应(SSFS，Soliton self-frequency shift)的光量化技术，2002年，日本大阪大学的T.Konishi等人利用超短光脉冲在高非线性光纤(HNLF，highly nonlinear fiber)中的SSFS效应实现光量化(T.Konishi,K.Tanimura,K.Asano,etal.,All-optical analog-to-digital converter by use of self-frequency shiftingin fiber and a pulse-shaping technique.J.Opt.Soc.Am.B,2002,19(11):2817-2823)，其物理本质为：超短光脉冲(亚皮秒量级脉宽)的谱宽很宽，在反常色散的高非线性光纤中传输时，脉冲频谱的高频分量可作为泵浦光，通过拉曼增益有效地放大同一脉冲的低频分量。此过程随脉冲在光纤中传输持续进行,致使能量不断地从高频分量转移到低频分量，表现为孤子频谱的整体红移。对于固定长度的光纤，孤子的自频移量正比于输入光脉冲的强度，因此，光量化通过“强度→波长”映射来实现。
基于SSFS的光量化精度正比于自频移量和频移后脉冲谱宽的比值，而通常情况下SSFS后的脉冲谱宽较大，因此，在自频移量有限时，光谱压缩是提高量化精度的有效技术手段。光谱压缩通常利用自相位调制(SPM,self-phase modulation)引入的正啁啾补偿反常群速度色散(GVD，group-velocity dispersion)引入的负啁啾来实现。2008年，T.Konishi等人在SSFS后利用单模光纤(SMF，single-mode fiber)级联HNLF实现光谱压缩，使量化精度达到4bits(T.Nishitani,T.Konishi,K.Itoh.,Resolution Improvement of All-Optical Analog-to-Digital Conversion Employing Self-frequency Shift and Self-Phase-Modulation-Induced Spectral Compression.IEEE J.Sel.Top.Quan.Electron.,2008,14(3):724-732.)。然而一级SMF+HNLF结构获得的光谱压缩比(CR，compressionratio)有限，为了获得更高的量化精度，需要借助多级SMF+HNLF结构实现高的CR。2013年该小组又通过四级SMF+HNLF结构实现SSFS后的光谱压缩，获得了6bits量化精度(K.Takahashi,H.Matsui,T.Nagashima,T.Konishi,Resolution upgrade towards 6-bitoptical quantization using power-to-wavelength conversion for photonicanalog-to-digital conversion.Opt.Lett.,2013,38(22):4864-4867)，但是实验中用到了五段高非线性光纤和四段单模光纤，系统结构复杂，插入损耗较大，并且硬件成本较高，而且光谱压缩后的脉冲光谱通常伴随着基座的存在，其最多可占输出脉冲一半的能量，极大地影响了量化精度的提高，因此如何在简化实验装置的情况下实现多级光谱压缩是急需解决的问题，同时如何消除光谱压缩后脉冲光谱的基座成为另一个技术难点。
发明内容
本发明针对上述问题，提出在基于孤子自频移效应全光量化系统中的一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置，有效解决全光量化过程有效位数不高的问题。
一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置，其包括第一光环行器、第一高非线性光纤、第二光环行器、第一单模光纤、掺铒光纤放大器、第二单模光纤、光耦合器、第二高非线性光纤；
第一光环行器的a端口作为输入端，第一光环形器的b端口依次连接第一高非线性光纤和第二光环行器的e端口，第二光环行器的f端口依次连接第一单模光纤和第二光环行器的d端口构成具有反射功能的环路；第一光环行器的c端口依次连接掺铒光纤放大器、第二单模光纤和光耦合器的g端口，光耦合器的i端口依次连接第二高非线性光纤和光耦合器的j端口组成环形回路，光耦合器的h端口作为光量化装置的输出端。
一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化方法，其包括以下步骤：
步骤1、通过SSFS使输入的超短光脉冲光谱发生红移，完成“强度到波长”映射，得到自频移后的光脉冲；
步骤2、自频移后的光脉冲通过反射，重复利用反常群速度色散和自相位调制的共同作用实现二级光谱压缩，同时降低谱压缩伴随产生的光谱基底，实现高精度光量化。
上述技术方案中，步骤1的具体方法是：
采样后的光脉冲具有相同的中心波长和不同的峰值功率，从第一光环形器的a端口输入，由b端口输出，正向进入第一高非线性光纤中传输。由于SSFS，不同峰值功率的光脉冲其光谱红移量不同，完成“强度到波长”映射，得到自频移后的光脉冲。
上述技术方案中，步骤2的具体方法是：
由步骤1得到的自频移后的光脉冲正向通过第二光环形器与第一单模光纤构成的环形结构实现反射，并由反常GVD引入负啁啾，然后反向经过第一高非线性光纤，由SPM引入正啁啾，两啁啾相互补偿抵消，实现第一级光谱压缩；第一级光谱压缩后的光脉冲从第一光环行器b端口输入，由c端口输出依次经过掺铒光纤放大器、第二单模光纤以及一个由光耦合器和第二高非线性光纤组成的环路，此环路对第二单模光纤引入的负啁啾进行啁啾补偿，实现第二级光谱压缩，同时利用耦合比α≠0.5的光耦合器和第二高非线性光纤构成的环路降低了光谱压缩后伴随产生的光谱基座。
本发明的有益效果为：
一、通过反射结构使自频移后的光脉冲双向通过单模光纤和高非线性光纤，重复利用反常GVD和SPM的共同作用实现高效光谱压缩，提高了量化精度；
二、光谱压缩后不可避免会伴随光谱基座的产生，本发明利用耦合比α≠0.5的光耦合器和第二高非线性光纤构成的环路降低了光谱压缩后伴随产生的光谱基座，有效提高系统的量化精度；
三、传统基于孤子自频移效应和单向二级光谱压缩的光量化结构中，需要两段单模光纤和三段高非线性光纤，对比发现实现相同的光量化效果，本发明采用双向级联结构只用两段单模光纤和两段高非线性光纤，简化了系统装置，降低了硬件成本。
附图说明
图1是一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置结构示意图。
图2是无啁啾双曲正割脉冲由反常GVD引起的的归一化强度(a)和频率啁啾(b)示意图。
图3是无啁啾双曲正割脉冲由SPM引起的非线性相移(实线)和频率啁啾(虚线)示意图。
图4是一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置输出效果图。
图5是一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置的输入脉冲峰值功率与自频移量关系图。
图6是输入脉冲峰值功率48.6W时一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置的光谱压缩效果图。
图7是传统直通型基于孤子自频移效应和一级光谱压缩的光量化结构示意图。
图8是传统直通型基于孤子自频移效应和一级光谱压缩的光量化结构的仿真图。
图9输入脉冲峰值功率48.6W时传统直通型基于孤子自频移效应和一级光谱压缩的结构的光谱压缩效果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述
如图1所示，一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置，包括第一光环行器1、第一高非线性光纤2、第二光环行器3、第一单模光纤4、掺铒光纤放大器5、第二单模光纤6、2×2光耦合器7、第二高非线性光纤8。
所述装置的连接方式是：第一光环行器1的a端口作为输入端，b端口依次连接第一高非线性光纤2和第二光环行器3的e端口，第二光环行器3的f端口依次连接第一单模光纤4和第二光环行器3的d端口构成具有反射功能的环路；第一光环行器1的c端口依次连接掺铒光纤放大器5、第二单模光纤6和光耦合器7的g端口，光耦合器7的i端口依次连接第二高非线性光纤8和光耦合器7的j端口构成环路，光耦合器7的h端口作为光量化装置的输出端。
进一步的，所述光耦合器7的耦合比为α:1-，并且α≠0.5。
本发明所述装置按其功能可分为两部分：第一部分是SSFS部分，包括第一高非线性光纤2，其功能是利用超短脉冲的SSFS，实现“强度到波长”映射；第二部分是双向二级光谱压缩部分，包括第二光环行器3、第一单模光纤4、第一高非线性光纤2、第一光环行器1、掺铒光纤放大器5、第二单模光纤6和第二高非线性光纤8，此二级结构功能是压缩自移频后脉冲的谱宽，提高量化精度。
一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化方法包括以下步骤：
(1)在所述装置的第一部分中，SSFS使输入的超短光脉冲光谱发生红移，完成“强度到波长”映射，得到自频移后的光脉冲；
本步骤中，采样后的光脉冲具有相同的中心波长、不同的峰值功率，从第一光环形器1的a端口输入，由b端口输出，正向进入第一高非线性光纤2中传输。由于SSFS，不同峰值功率的光脉冲其光谱红移量不同，完成“强度到波长”映射。理想情况下，光脉冲的自频移量满足
其中T0为输入光脉冲脉冲半宽度，β2、γ、TR和L分别为高非线性光纤的群速度色散系数、非线性系数、拉曼响应函数一阶时间矩和长度，P0为输入光脉冲的峰值功率。可以看出在高非线性光纤长度L一定的情况下，自频移量与输入脉冲的峰值功率呈线性关系。
(2)自频移后的光脉冲通过双向二级光谱压缩部分，重复利用反常GVD和SPM的共同作用实现高效的二级光谱压缩，同时降低光谱压缩伴随产生的光谱基底，从而实现高精度光量化。
本发明中光谱压缩是通过预置负啁啾脉冲受到SPM产生的。其原理是脉冲先经过反常GVD引入线性负啁啾，再经过SPM引入非线性正啁啾，且正啁啾在脉冲中心波长附近是线性的，两啁啾相互补偿抵消，完成光谱压缩。
当无初始啁啾光脉冲经过长度为z的反常色散单模光纤时，由于反常GVD，输出脉冲的时域是
其中是入射光场在z＝0处的傅立叶变换，ω、β2和z分别是脉冲频率、单模光纤的群速度色散系数和光纤长度。可以看出反常GVD改变了脉冲每个频谱分量的相位，但这种相位变化不会影响脉冲频谱，却能改变脉冲形状。图2(a)通过绘出z/LD＝2，4时的|U(z,T)|2曲线，表明了由色散感应的双曲正割脉冲的展宽程度，其中z是光纤长度，LD是色散长度，|U(z,T)|2是脉冲归一化强度；图2(b)表明群速度色散施加于双曲正割脉冲的频率啁啾是负的，且呈线性变化。
当无初始啁啾光脉冲进入反常色散高非线性光纤时，由于SPM，输出脉冲的频谱变化是非线性相移的时间相关性的直接结果，即输出脉冲的频谱变化是:
其中为时间相关性，φNL、Leff和LNL分别是非线性相移、光纤有效长度和非线性长度。可以看出由SPM感应的频率啁啾随传输距离的增大而增大，即当脉冲沿光纤传输时，新的频率分量在不断产生。图3描绘了由SPM感应的双曲正割脉冲的非线性相移(实线)和频率啁啾(虚线)，可以看出非线性频率啁啾在脉冲中心附近呈线性关系且是正的。
本步骤中，通过步骤(1)得到的自频移后的光脉冲从第二光环形器3的e端口输入，通过f端口进入第一单模光纤4，通过反常GVD引入负啁啾，再进入第二光环行器3的d端口，由其e端口输出反向经过第一高非线性光纤2，受SPM引起正啁啾，两啁啾相互补偿抵消，实现第一级光谱压缩；第一级光谱压缩后的光脉冲从第一光环行器1的b端口输入，由c端口输出依次经过掺铒光纤放大器5、第二单模光纤6，引入负啁啾，再经过一个由光耦合器7和第二高非线性光纤8组成的环路，通过SPM进行啁啾补偿，实现第二级光谱压缩。
然而反常GVD和SPM的共同作用并不能使脉冲非中心波长区域其正负啁啾无法完全抵消，即有净啁啾产生，因此在频域产生基底，基底占一部分能量，会影响系统量化精度。本发明利用耦合比α≠0.5的光耦合器7和第二高非线性光纤8构成的环路降低了光谱压缩后伴随产生的光谱基底。假设入射到光耦合器7的g端口的光脉冲Einput在i端口和j端口被分成Eclockwise和Eanti-clockwise
Eclockwise顺时针传输到达j端口，Eanti-clockwise逆时针传输到达i端口，此时
γ和L分别是第二高非线性光纤7的非线性系数和长度。由于光耦合器7的耦合比α≠0.5，故有一部分能量被传输到光耦合器7的h端口，具体是
|Eoutput|2＝|Einput|2{1-2α(1-α){1+cos[(1-2α)φ]}} (8)
其中非线性相移
φ＝|Einput|2γL (9)
从式(8)和(9)可以看出，非中心波长附近的脉冲较中心波长处功率低很多，因此可以通过此环形结构降低光谱压缩后伴随产生的光谱基底；而且若α＝0.5，则无光信号输出。
实施例
为了观察本发明的有效性，本实例利用Matlab仿真。仿真中输入的双曲正割脉冲中心波长1550.3nm，脉宽360fs，掺铒光纤放大器5的放大系数是5.7dB，光耦合器7的耦合比是α＝0.35，各光纤的参数如表1所示。图4给出了所有功率下的输出光谱，自频移波长范围1580～1620nm，谱宽均近似为0.33nm，共64个状态(中心间隔约0.61nm)，对应量化位数6bits。图5是输入脉冲峰值功率与自频移量关系图，从图中可以看出近似成线性关系，证明本发明的原理正确性。图6给出了输入功率48.6W时的压缩效果图，此时压缩后脉冲基底是2.96dBm。
表1光纤参数
对比传统直通型基于孤子自频移和一级光谱压缩的光量化结构，如图7所示，该结构中由两部分组成，第一部分是SSFS部分，包括第一高非线性光纤2，其功能是利用超短脉冲的SSFS，实现“强度→波长”映射；第二部分是一级光谱压缩部分，包括第一单模光纤4和第二高非线性光纤8，其功能是压缩自移频后脉冲的谱宽。图8给出了在如上所有功率情况下的输出光谱，可以看出，在输入功率相同情况下自频移波长范围内的谱宽均近似为1.33nm，共32个状态(中心间隔约1.2nm)，对应量化位数5bits。图9给出了输入功率48.6W时的压缩效果图，此时压缩后脉冲基底是0.096dBm。
通过对比两种光谱压缩效果(如图6和图9所示)，可以看出采用本发明光谱压缩后谱宽约为传统直通型基于孤子自频移和一级光谱压缩的光量化结构的四分之一，光谱压缩后脉冲的基底减少了2.862dBm，最终量化位数提高一位，极大优化了整个量化系统的有效精度。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置，其特征在于：包括第一光环行器(1)、第一高非线性光纤(2)、第二光环行器(3)、第一单模光纤(4)、掺铒光纤放大器(5)、第二单模光纤(6)、光耦合器(7)、第二高非线性光纤(8)；
第一光环行器(1)的a端口作为输入端，第一光环形器(1)的b端口依次连接第一高非线性光纤(2)和第二光环行器(3)的e端口，第二光环行器(3)的f端口依次连接第一单模光纤(4)和第二光环行器(3)的d端口构成具有反射功能的环路；第一光环行器(1)的c端口依次连接掺铒光纤放大器(5)、第二单模光纤(6)和光耦合器(7)的g端口，光耦合器(7)的i端口依次连接第二高非线性光纤(8)和光耦合器(7)的j端口组成环形回路，光耦合器(7)的h端口作为光量化装置的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化装置，其特征在于：光耦合的耦合比为a:1-a，并且α≠0.5。
3.一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、输入光脉冲从第一光环形器(1)的a端口输入，由第一光环形器(1)的b端口输出，正向进入第一高非线性光纤(2)，通过孤子自频移效应使得光脉冲的光谱发生红移，完成“强度到波长”映射，得到自频移后的光脉冲；
步骤2、自频移后的光脉冲通过反射，重复利用反常群速度色散和自相位调制的共同作用实现二级光谱压缩，同时降低谱压缩伴随产生的光谱基底，实现高精度光量化。
4.根据权利要求3所述的一种低基座光谱压缩和高量化精度的全光量化方法，其特征在于，所属步骤2的二级光谱压缩方法为，
通过步骤1得到的自频移后的光脉冲正向通过第二光环形器(3)和第一单模光纤(4)构成的环形结构实现反射，并由反常群速度色散效应引入负啁啾，然后反向经过第一高非线性光纤(2)，由自相位调制效应引入正啁啾，两啁啾相互补偿抵消，实现第一级光谱压缩；
第一级光谱压缩后的光脉冲从第一光环行器(1)b端口输入，第一光环形器(1)的c端口输出,依次经过掺铒光纤放大器(5)、第二单模光纤(6)，引入负啁啾，再经过一个由光耦合器(7)和第二高非线性光纤(8)组成的环路，通过自相位调制效应进行啁啾补偿，实现第二级光谱压缩。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106773449A (zh) * 2017-03-26 2017-05-31 成都卓力致远科技有限公司 一种基于双向可扩展多阶级联光谱压缩结构的高精度全光量化装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102681816A (zh) * 2012-05-22 2012-09-19 太原理工大学 一种全光真随机数发生器
CN102722059A (zh) * 2012-06-14 2012-10-10 电子科技大学 一种基于动态光谱压缩的全光量化系统及其方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102681816A (zh) * 2012-05-22 2012-09-19 太原理工大学 一种全光真随机数发生器
CN102722059A (zh) * 2012-06-14 2012-10-10 电子科技大学 一种基于动态光谱压缩的全光量化系统及其方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H.P. LI等: "Soliton self-frequency shift and spectral compression in highly nonlinear fibres for resolution improvement of all-optical analogue-to-digital conversion", 《ELECTRONICS LETTERS》 *
KOJI TAKAHASHI等: "Resolutio n upgrade toward 6-bit optical quantizat ion using power- to-wavelength conversion for photonic analog-to-dig ital conversion", 《OPTICS LETTERS》 *
YING CHEN等: "All-fiber low-pedestal spectral compression in a novel architecture based on a SMF cascading a HNLF-NOLM", 《IEEE PHOTONICS JOURNAL》 *
YING CHEN等: "Spectral compression in a comb-like distributed fiber and its application in 7-bit all-optical quantization", 《OPTICAL ENGINEERING》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106773449A (zh) * 2017-03-26 2017-05-31 成都卓力致远科技有限公司 一种基于双向可扩展多阶级联光谱压缩结构的高精度全光量化装置及方法
CN106773449B (zh) * 2017-03-26 2020-02-14 成都卓力致远科技有限公司 一种基于双向可扩展多阶级联光谱压缩结构的高精度全光量化装置及方法

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