SU1246368A1 - Method of analog-to-digital conversion - Google Patents

Method of analog-to-digital conversion Download PDF

Info

Publication number
SU1246368A1
SU1246368A1 SU833705624A SU3705624A SU1246368A1 SU 1246368 A1 SU1246368 A1 SU 1246368A1 SU 833705624 A SU833705624 A SU 833705624A SU 3705624 A SU3705624 A SU 3705624A SU 1246368 A1 SU1246368 A1 SU 1246368A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
interferometric
electrodes
coherent light
light pulses
conversion
Prior art date
Application number
SU833705624A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Шульгин
Сергей Сергеевич Каринский
Виктор Николаевич Гунькин
Original Assignee
Воронежский Ордена Ленина Государственный Университет Им.Ленинского Комсомола
Организация П/Я Г-4097
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 Воронежский Ордена Ленина Государственный Университет Им.Ленинского Комсомола, Организация П/Я Г-4097 filed Critical Воронежский Ордена Ленина Государственный Университет Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU833705624A priority Critical patent/SU1246368A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1246368A1 publication Critical patent/SU1246368A1/en

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области оптоэлектрони-ки, в частности к способам преобразовани  аналоговых элек трических сигналов в цифровой код. Изобретение позвол ет повысить точность преобразовани  за счет интегрировани  сигнала в интерферометричес- ких модул торах, в которых осуществл етс  пространственное распределение сформированных напр жений вдоль интерфероволны, котора  направлена навстречу распростран ющемус  в световоде интерферометрического модул тора когерентному импульсу света. При интегрировании уменьшаетс  погрешность за счет защитной фильтрации, подавл ющей частоту дискретизации, и, кроме того, дисперси  скорости распространени  электромагнитного сигнала в электрооптическом материале , ухудшающа  апертурное врем  преобразовани  в способе мгновенной выборки , не входит в число параметров, ограничивающих точность и быстродействие в способе преобразовани  с интегрирующей выборкой, 1 ил. (Л с ND 4ib О) СО О) 00The invention relates to the field of optoelectronics, in particular, to methods of converting analog electrical signals to digital code. The invention improves the conversion accuracy by integrating the signal into interferometric modulators, in which the spatial distribution of the generated voltages along the interferowave, which is directed opposite to the coherent light pulse propagating in the optical fiber, occurs. When integrating, the error is reduced due to protective filtering that suppresses the sampling frequency, and, moreover, the dispersion rate of propagation of the electromagnetic signal in the electro-optical material, which reduces the aperture conversion time in the instant sampling method, is not among the parameters limiting the accuracy and speed in the conversion method with integrating sample, 1 Il. (L with ND 4ib O) CO O) 00

Description

10ten

1515

2020

2525

Изобретение относитс  к опто- электронике, в частности к способам преобразовани  аналоговых электрических сигналов в цифровой код.The invention relates to optoelectronics, in particular, to methods for converting analog electrical signals to digital code.

Цель изобретени -- повышение точности преобразовани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the conversion.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a functional diagram of the device that implements the proposed method.

Устройство содержит источник 1 оптического когерентного излучени , оптический волновод 2, подающий свет на интерферометрические модул торы 3, выходы которых через пороговые устройства 4 соединены с выходами 5 устройства, В каждом ин- терферометрическом модул торе 3 оптический волновод 2 разветвл етс  на два отдельных волновода, один из которых проходит между электродами 6, соединенными со стороны выхода ин- терферометрического модул тора 3 проводниками 7 с одним из выходов делител  8 напр жени , вход 9 которого  вл етс  входом устройства, со стороны входа каждого интерферомет- рического модул тора его электроды 6 соединены через резистор 10,The device contains an optical coherent radiation source 1, an optical waveguide 2, supplying light to interferometric modulators 3, the outputs of which through threshold devices 4 are connected to the outputs 5 of the device. In each interferometric modulator 3 the optical waveguide 2 branches into two separate waveguides, one of which passes between the electrodes 6 connected from the output side of the interferometric modulator 3 by conductors 7 to one of the outputs of the voltage divider 8, the input 9 of which is the input of devices , On the input side of each interferometer modulator-parameter its electrodes 6 are connected via a resistor 10,

Указанное соединение электродов 6 с проводниками 7 и резистором Ю, при условии равенства этого сопротивлени  и выходного сопротивлени  делител  волновому сопротивлению полос- ковых электродов, обеспечивает пространственное распределение напр жений вдоль электродов интерферометри- ческих модул торов в виде бегзпцей волны и направление этой волны навстречу когерентному импульсу света. При этом реализуетс  принцип интегральных выборок значений преобразуемого сигнала, т.е. интенсивность света на выходе интерферометричес- кого модул тора определ етс  не мгновенным значением преобразуемого элек- 45 трического сигнала, а суммарным эффективным действием этого сигнала за врем  пробега оптического сигнала относительно электрического. Это врем  пробега определ ет, пределы интегрировани . Поскольку дл  работы в режиме интегрирующих выборок необходимо , чтобы пределы интегрировани  во всех разр дах бьши одинаковыми , а это врем  определ етс  размера1246368Said connection of electrodes 6 with conductors 7 and resistor U, provided that this resistance is equal and the output resistance of the divider to the impedance of the strip electrodes, ensures the spatial distribution of voltages along the electrodes of the interferometric modulators in the form of a running wave and the direction of this wave towards the coherent pulse Sveta. In this case, the principle of integral samples of the values of the signal being converted is realized, i.e. The light intensity at the output of the interferometric modulator is not determined by the instantaneous value of the converted electric signal, but by the total effective effect of this signal during the optical signal's travel time relative to the electric one. This travel time determines the limits of integration. Since for operation in the mode of integrating samples, it is necessary that the integration limits in all bits be the same, and this time is determined by the size of 1246368

л торах 3 должны быть одина ковыми. Дп  обеспечени  же различи  модул ционных характеристик модул торов 3 к электродам 6 прикладьюаютс  различные дл  каждого модул тора напр жени , полученные преобразованием амплитуды входного сигнала по двоичному закону:L torus 3 must be identical. In order to ensure the difference in modulation characteristics of modulators 3, different voltages for each modulator are applied to electrodes 6, obtained by converting the amplitude of the input signal according to a binary law:

30thirty

3535

5050

иand

вь1хv1x

, и„, /2, and 2

4040

где i 0,1,2,.,,,(р-1);where i 0,1,2,. ,,, (p-1);

р - число модул торов 3 в АПП. p is the number of modulators 3 in the APT.

Необходимость преобразовани  Ugj, именно по двоичному закону объ сн ет с  тем, что дл  преобразовани  Ug в двоичный код периодичность изменени  интенсивности света с изменением и на выходах любых двух модул торов 3, соответствующих двум соседним разр дам двоичного числа, должна отличатьс  в два раза, дл  чего необходимо на электроды этих модул торов подать отличающиес  в два раза по амплитуде моделирующие напр жени .The necessity of converting Ugj, precisely according to binary law, explains that in order to convert Ug to binary code, the frequency of changes in the light intensity with the change and at the outputs of any two modulators 3 corresponding to two adjacent bits of the binary number must be two times different, for which it is necessary to apply simulating voltages differing in amplitude at the electrodes of these modulators.

Код на вБ1ходах пороговых уст- тройств 4 формируют путём преобразовани  в них когерентных импульсов света в напр жение и сравнени  их с noporoBbn-Di уровн ми напр жени , равными половине максимального значени  преобразованного напр жени .The code on the BB inputs of the threshold devices 4 is formed by converting coherent light pulses into voltages into them and comparing them with noporoBbn-Di voltage levels equal to half the maximum value of the converted voltage.

Увеличение точности в данном способе объ сн етс  использованием интегральных выборок сигнала, при которых существенно уменьшаютс  динамические погрешности.The increase in accuracy in this method is explained by the use of integral signal samples, at which dynamic errors are significantly reduced.

Фор. мул а изобретени Fore. invented mule

Способ аналого-цифрового преобразовани , основанный на электрооптической модул ции света между электродами интерферометрических модул торов и заключающийс  в формировании из входного сигнала соответствующих напр жений на электродах каждого ин- терферометрического модул тора, осуществлении пространственного распределени  сформированных напр жений вдоль электродов интерферометрических модул торов в виде бегущей волны с одновременным вводом в каждый инте J5 ферометрический модул тор когерентных импульсов света, формировании фазовой задержки когерентных импуль- сов света в одном из световодов каждогоAn analog-to-digital conversion method based on electro-optical modulation of light between the electrodes of interferometric modulators and consisting in forming from the input signal the corresponding voltages on the electrodes of each interferometric modulator, performing a spatial distribution of the generated voltages along the electrodes of the interferometric modulators in the form of a running waves with simultaneous input into each inte-J5 ferometric modulator of coherent light pulses, forming phase delay of coherent light pulses in one of the optical fibers of each

ми, электродов в направлении вдоль оптического волновода, то отсюда следует , что эти размеры во всех моду10mi, electrodes in the direction along the optical waveguide, then it follows that these dimensions in all mod10

иand

вь1хv1x

, и„, /2, and 2

где i 0,1,2,.,,,(р-1);where i 0,1,2,. ,,, (p-1);

р - число модул торов 3 в АПП. p is the number of modulators 3 in the APT.

Необходимость преобразовани  Ugj, именно по двоичному закону объ сн етс  тем, что дл  преобразовани  Ug в двоичный код периодичность изменени  интенсивности света с изменением и на выходах любых двух модул торов 3, соответствующих двум соседним разр дам двоичного числа, должна отличатьс  в два раза, дл  чего необходимо на электроды этих модул торов подать отличающиес  в два раза по амплитуде моделирующие напр жени .The necessity of converting Ugj, precisely according to the binary law, is explained by the fact that for converting Ug into a binary code, the frequency of changes in the light intensity with the change and at the outputs of any two modulators 3 corresponding to two adjacent bits of the binary number must differ twice What is necessary for the electrodes of these modulators is to apply simulation voltages differing in amplitude.

Код на вБ1ходах пороговых уст- тройств 4 формируют путём преобразовани  в них когерентных импульсов света в напр жение и сравнени  их с noporoBbn-Di уровн ми напр жени , равными половине максимального значени  преобразованного напр жени .The code on the BB inputs of the threshold devices 4 is formed by converting coherent light pulses into voltages into them and comparing them with noporoBbn-Di voltage levels equal to half the maximum value of the converted voltage.

Увеличение точности в данном способе объ сн етс  использованием интегральных выборок сигнала, при которых существенно уменьшаютс  динамические погрешности.The increase in accuracy in this method is explained by the use of integral signal samples, at which dynamic errors are significantly reduced.

Фор. мул а изобретени Fore. invented mule

Способ аналого-цифрового преобразовани , основанный на электрооптической модул ции света между электродами интерферометрических модул торов и заключающийс  в формировании из входного сигнала соответствующих напр жений на электродах каждого ин- терферометрического модул тора, осуществлении пространственного распределени  сформированных напр жений вдоль электродов интерферометрических модул торов в виде бегущей волны с одновременным вводом в каждый интер- ферометрический модул тор когерентных импульсов света, формировании фазовой задержки когерентных импуль- сов света в одном из световодов каждогоAn analog-to-digital conversion method based on electro-optical modulation of light between the electrodes of interferometric modulators and consisting in forming from the input signal the corresponding voltages on the electrodes of each interferometric modulator, performing a spatial distribution of the generated voltages along the electrodes of the interferometric modulators in the form of a running waves with simultaneous input into each interferometric modulator of coherent light pulses, forming phase delay of coherent light pulses in one of the optical fibers of each

интерферометрического модул тора и формировании кода путем преобразовани  когерентных импульсов света.на выходах интерферометрических модул торов в напр жение и сравнени  их с пороговыми уровн ми напр жени , равными половине максимального знаinterferometric modulator and code generation by converting coherent light pulses. at the outputs of interferometric modulators into voltage and comparing them with threshold voltage levels equal to half the maximum value

чени  преобразованного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности преобразовани , при вводе в каждый интерферо- метрический модул тор когерентных импульсов света их направл ютнавстречу расрространению бегущей волны.The transformed voltage is characterized in that, in order to increase the conversion accuracy, when coherent light pulses are introduced into each interferometric modulator, they are guided towards the propagation of a traveling wave.

«Редактор В.Петраш"Editor V. Petrash

Составитель А.Титов, г, Compiled by A.Titov, g

Техред Л.Олейник Корректор И.ЭрдейиTehred L.Oleynik Proof-reader I.Erdeyi

Зак;Г4021/55 Тираж Zack; G4021 / 55 Circulation

ВНИИ1Ш Государственного комитета 1.ы.гVNII1SH State Committee 1.y.d

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab.,

.;р;й1;о;с; ;ё;;о1;;олйг;;фй:;ё;к;г;;; Г.УЖГОРОД, ул. проектна , 4,.; p; y1; o; c; ; e ;; o1 ;; olig ;; fy:; e; k; z ;;; G. Uzhhorod, st. project, 4,

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ аналого-цифрового преобразования, основанный на электрооптической модуляции света между электродами интерферометрических модуляторов и заключающийся в формировании из входного сигнала соответствующих напряжений на электродах каждого интерферометрического модулятора, осуществлении пространственного распределения сформированных напряжений вдоль электродов интерферометрических модуляторов в виде бегущей волны с одновременным вводом в каждый интерферометрический модулятор когерентных импульсов света, формировании фазовой задержки когерентных импульсов света в одном из световодов каждого интерферометрического модулятора и _ формировании кода путем преобразования когерентных импульсов света ,на выходах интерферометрических модуляторов в напряжение и сравнения их с пороговыми уровнями напряжения, равными половине максимального зна чения преобразованного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразо вания, при вводе в каждый интерферо5 метрический модулятор когерентных импульсов света их направляютнавстречу распространению бегущей волны.A method of analog-to-digital conversion, based on electro-optical modulation of light between the electrodes of interferometric modulators and consisting in generating from the input signal the corresponding voltages on the electrodes of each interferometric modulator, performing a spatial distribution of the generated voltages along the electrodes of the interferometric modulators in the form of a traveling wave with simultaneous input into each interferometric modulator coherent light pulses forming phases the delay of coherent light pulses in one of the optical fibers of each interferometric modulator and _ generating a code by converting coherent light pulses at the outputs of interferometric modulators to voltage and comparing them with threshold voltage levels equal to half the maximum value of the converted voltage, characterized in that, with In order to increase the accuracy of conversion, when coherent light pulses are introduced into each interferometric 5 modulator, they are directed towards th traveling wave. •Редактор В.Петраш• Editor V. Petrash
SU833705624A 1983-03-01 1983-03-01 Method of analog-to-digital conversion SU1246368A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833705624A SU1246368A1 (en) 1983-03-01 1983-03-01 Method of analog-to-digital conversion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833705624A SU1246368A1 (en) 1983-03-01 1983-03-01 Method of analog-to-digital conversion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1246368A1 true SU1246368A1 (en) 1986-07-23

Family

ID=21105393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833705624A SU1246368A1 (en) 1983-03-01 1983-03-01 Method of analog-to-digital conversion

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1246368A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010346A (en) * 1989-10-27 1991-04-23 The Boeing Company Electro-optical analog-to-digital converter and method for digitizing an analog signal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бекер Р.А. Широкополосные электрооптические волноводные аналого- цифровые преобразователи. - ТИИЭР, 1984, т. 72, № 7, с. 71. Патент US № 4053722, кл. G 02 F 1/18, 1977. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010346A (en) * 1989-10-27 1991-04-23 The Boeing Company Electro-optical analog-to-digital converter and method for digitizing an analog signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4502037A (en) Analog-digital optical conversion process and apparatus
CN108375861B (en) High-speed high-precision optical analog-to-digital conversion device and method capable of realizing intelligent signal processing
US4447116A (en) Controllable electro-optical modulator/phase shifter using an integrated optical interferometer
US3459466A (en) Optical beam peak power amplifier and buncher
CA1153095A (en) Digitally controlled light intensity modulator
US4947170A (en) All optical analog-to-digital converter
Taylor Application of guided-wave optics in signal processing and sensing
JP6871206B2 (en) Optical calculator
JPS6261123B2 (en)
EP0990184B1 (en) Integrated optical waveguide system
CN101021666A (en) Optical A/D converter based on asymmetric Mach-Zehnder modulator
GB1475468A (en) Digital to analog converter
SU1246368A1 (en) Method of analog-to-digital conversion
EP0103670A1 (en) High resolution superconductive sampling circuit
US6246350B1 (en) Optoelectronic analog-to-digital converter
Bell et al. Optical sampling and demultiplexing applied to A/D conversion
JP7097548B2 (en) Optical digital-to-analog converter
US4565983A (en) Filter
EP0207800A1 (en) Electro-optical comparator
US6870968B2 (en) Optical signal time-scaling arrangement
CN112783260A (en) Optical computing device, optical computing method and computing system
Leven et al. High speed arbitrary waveform generation and processing using a photonic digital-to-analog converter
WO2024161448A1 (en) Optical processing device, optical processing system and optical processing method
SU728001A1 (en) Pyrometer
EP0696106A1 (en) A/d convertor