CN111487834A - 基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法 - Google Patents

基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111487834A
CN111487834A CN202010509801.6A CN202010509801A CN111487834A CN 111487834 A CN111487834 A CN 111487834A CN 202010509801 A CN202010509801 A CN 202010509801A CN 111487834 A CN111487834 A CN 111487834A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical
digital
analog conversion
paths
optical carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010509801.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王姣姣
刘建国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Semiconductors of CAS
Original Assignee
Institute of Semiconductors of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Semiconductors of CAS filed Critical Institute of Semiconductors of CAS
Priority to CN202010509801.6A priority Critical patent/CN111487834A/zh
Publication of CN111487834A publication Critical patent/CN111487834A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F7/00—Optical analogue/digital converters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

一种基于平衡探测器的光学数模转换装置，包括：激光发射器，用于发射激光作为光载波；光分路器，与激光发射器相连，用于将输入的光载波信号分成两路进行输出，且两路之间有固定的功率比；光电调制器，用于将输入的数字信号调制到光载波上，输出已调的光载波信号；平衡探测器，与两个光电调制器相连，用于将输入的已调光载波信号转换成电信号进行输出。本发明利用平衡探测器实现了2位的数模转换，组装简单，易于集成，降低了系统的复杂度和成本，有利于实现全透明的光网络。

Description

基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法。
背景技术
数模转换器(DAC)是信息处理和数据传输的关键器件之一，并且在雷达、图像显示和任意波形发生器等领域中有广泛应用。DAC技术的研究越来越成为信号处理领域中的关键技术。传统电学模数转换由于电子器件的低速、易受电磁干扰等特性已无法满足当今对信号处理的需求。光学数模转换是利用光学器件，实现光学量化并在光域中实现数模转化的过程。光学数模转换过程具有高速采样等优势，因而可以提供更高的数模转换速率。目前，已经提出并实现的光学DAC方案有基于脉冲模式识别的方案、基于非线性光纤的方案、基于马赫一曾德光开关的方案等。但这些方案都存在器件结构复杂、体积庞大、无法单片集成等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种基于平衡探测器的光学数模转换装置，包括：
激光发射器，用于发射激光作为光载波；
光分路器，与激光发射器相连，用于将输入的光载波信号分成两路进行输出，且两路之间有固定的功率比；
光电调制器，用于将输入的数字信号调制到光载波上，输出已调的光载波信号；
平衡探测器，与两个光电调制器相连，用于将输入的已调光载波信号转换成电信号进行输出。
其中，所述激光发射器所发射的光载波的波长和功率在所述光分路器、光电调制器、平衡探测器的工作范围之内。
其中，所述光电调制器为强度调制器，且调制格式为二进制振幅键控。
其中，所述光分路器的分光比为2∶1。
作为本发明的另一方面，提供了一种基于平衡探测器的光学数模转换方法，包括以下步骤：
激光发射器发射光信号，作为电光调制所需的光载波；
光分路器将输入的光载波信号按一定分光比分成两路；
两个光电调制器与光分路器的输出端相连，将输入的数字信号调制到两路光载波上，输出二进制振幅键控调制的已调光信号；
平衡探测器将两路已调光信号进行光电转化，输出的信号即为2bit-数模转换的结果。
基于上述技术方案可知，本发明的基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法相对于现有技术至少具有如下有益效果之一：
1、本发明利用平衡探测器实现了2位的数模转换，组装简单，易于集成，降低了系统的复杂度和成本。
2、本发明直接在光域上实现了2位的数模转换，有利于实现全透明的光网络。
附图说明
图1是本发明实施例的一种光学数模转换装置的结构示意图；
图2是图1所示装置的工作原理图。
上图中，附图标记含义如下：
1、激光发射器；2、光分路器；3、一号强度调制器；
4、二号强度调制器；5平衡探测器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明公开了一种基于平衡探测器的数模转换调制装置，包括激光发射器，用于发射激光作为光载波；光分路器，与激光发射器相连，用于将输入的光载波信号分成两路进行输出，且两路之间有固定的功率比；光电调制器，用于将输入的数字信号调制到光载波上，输出已调的光载波信号；平衡探测器，与两个光电调制器相连，用于将输入的已调光载波信号转换成电信号进行输出。在本发明的示例实施例中，光信号的调制格式为OOK，输出具有四种不同幅度的电信号。
图1是本发明实施例的一种光学数模转换装置的结构示意图，如图1所示，包括：激光发射器1，用于发射激光作为光载波；光分路器2，与激光发射器1相连，用于将输入的光载波信号分成两路进行输出，且两路之间有固定的功率比；一号强度调制器3和二号强度调制器4，用于将两路输入的数字信号调制到两路光载波上，输出两路已调的光载波信号；平衡探测器5，与两个强度调制器相连，用于将输入的已调光载波信号转换成电信号进行输出。
本发明还公开了一种应用上述装置的数模转换的方法，其步骤为：
激光发射器1发射光信号，作为电光调制2所需的光载波；
光分路器2将输入的光载波信号按2∶1的分光比分成两路，并输入到一号强度调制器3和二号调制器4；
一号强度调制器3和二号调制器4将输入的数字信号调制到两路光载波上，输出OOK调制的已调光信号；
平衡探测器5将一号强度调制器3和二号调制器4输出的两路已调光信号进行光电转化，输出的信号即为2bit-数模转换的结果。
在本发明的实施例中，图2是图1所示装置的工作原理图。输入的两路数字信号以0101和0011为例，经过强度调制器3和强度调制器4后，输出的两路光信号如图2所示。平衡探测器5对两路光信号进行探测，其输出与输入两路光信号的关系如表1所示，则输出为是四种不同的幅度电信号。如果用低通滤波器对该电信号进行滤波，则可获得更平滑的模拟信号。
表1平衡探测器5的输入与输出的关系
Figure BDA0002525923270000041
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于平衡探测器的光学数模转换装置，其特征在于，包括：
激光发射器，用于发射激光作为光载波；
光分路器，与激光发射器相连，用于将输入的光载波信号分成两路进行输出，且两路之间有固定的功率比；
光电调制器，用于将输入的数字信号调制到光载波上，输出已调的光载波信号；
平衡探测器，与两个光电调制器相连，用于将输入的已调光载波信号转换成电信号进行输出。
2.根据权利要求1所述的光学数模转换装置，其特征在于，所述激光发射器所发射的光载波的波长和功率在所述光分路器、光电调制器、平衡探测器的工作范围之内。
3.根据权利要求1所述的光学数模转换装置，其特征在于，所述光电调制器为强度调制器，且调制格式为二进制振幅键控。
4.根据权利要求1所述的光学数模转换装置，其特征在于，所述光分路器的分光比为2∶1。
5.一种应用权利要求1-4任一所述的光学数模转换装置实现光学数模转换的方法，其特征在于，包括以下步骤：
激光发射器发射光信号，作为电光调制所需的光载波；
光分路器将输入的光载波信号按一定分光比分成两路；
两个光电调制器与光分路器的输出端相连，将输入的数字信号调制到两路光载波上，输出二进制振幅键控调制的已调光信号；
平衡探测器将两路已调光信号进行光电转化，输出的信号即为2bit-数模转换的结果。
CN202010509801.6A 2020-06-05 2020-06-05 基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法 Pending CN111487834A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010509801.6A CN111487834A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010509801.6A CN111487834A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111487834A true CN111487834A (zh) 2020-08-04

Family

ID=71792421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010509801.6A Pending CN111487834A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111487834A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1652008A (zh) * 2004-02-03 2005-08-10 朗迅科技公司 光学数模转换器
CN101852968A (zh) * 2010-04-21 2010-10-06 清华大学 基于平衡探测的移相光量化接收机
CN202267808U (zh) * 2011-06-20 2012-06-06 深圳职业技术学院 干涉型光纤传感器数字解调装置
CN107181532A (zh) * 2017-05-11 2017-09-19 上海微小卫星工程中心 数模混合外差探测接收装置及其采用的数据处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1652008A (zh) * 2004-02-03 2005-08-10 朗迅科技公司 光学数模转换器
CN101852968A (zh) * 2010-04-21 2010-10-06 清华大学 基于平衡探测的移相光量化接收机
CN202267808U (zh) * 2011-06-20 2012-06-06 深圳职业技术学院 干涉型光纤传感器数字解调装置
CN107181532A (zh) * 2017-05-11 2017-09-19 上海微小卫星工程中心 数模混合外差探测接收装置及其采用的数据处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JINXIN LIAO ET AL: "A novel 2-bit Photonic Digital-to-Analog Converter based on Quadrature Phase Modulation and Differential Demodulation", 《PROC. OF SPIE-OSA-IEEE ASIA COMMUNICATIONS AND PHOTONICS》 *
JINXIN LIAO ET AL: "Novel Bipolar Photonic Digital-to-Analog Conversion Employing Differential Phase Shift Keying Modulation and Balanced Detection", 《IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107210821B (zh) 使用马赫曾德尔调制器（mzm）的多电平相移的数字生成
JP3027944B2 (ja) 光デュオバイナリ信号光の生成方法および光送信装置
CN104639253B (zh) 一种差分相位编码的微波信号产生方法及装置
CA2197624C (en) Hybrid single sideband optical modulator
CN101896855A (zh) 光调制器和光通信系统
CN111884727B (zh) 一种基于数字映射的高速光子数模转换方法及系统
Liao et al. Novel bipolar photonic digital-to-analog conversion employing differential phase shift keying modulation and balanced detection
EP1968215A2 (en) Apparatus and method for light intensity modulation and optical transmission system employing the same
CN1617012A (zh) 用在高度密集波分复用光传输系统中的光发射器
CN1808947A (zh) 基于预编码的载波抑制归零光信号的单调制器实现方法
CN1503500A (zh) 双二进制光学传输装置
CN101188459B (zh) 一种光分组格式及其标签和净荷的产生和分离系统
CN111487834A (zh) 基于平衡探测器的光学数模转换装置和方法
CN1845475A (zh) 载波抑制归零－差分相移键控码的单调制器实现方法
CN111464239B (zh) 基于双二进制信号驱动调制器的pam4毫米波产生系统
CN112152726B (zh) 相位量化型光子数模转换器和基于其的波形产生方法
Yamazaki et al. Optical modulators for advanced digital coherent transmission systems
Dingel et al. Linearization of photonic components for digital and analog optical fiber communication systems
CN111478733B (zh) 基于双极化光强度调制器的pam4电信号产生系统
CN216673012U (zh) 一种基于电光调制脉冲的光采样信号分析装置
CN111682905B (zh) 基于bpsk调制的光学数模转换装置和方法
CN207184488U (zh) 一种cfp相干光模块
CN111711489B (zh) 二进制方案驱动单调制器的pam-8信号发生系统及方法
CN1819492A (zh) 归零－差分相移键控光调制信号的单调制器实现方法
US8169683B2 (en) Optical signal generation with D/A converters and optical clock pulse stream

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200804