应用

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光子模数转换 (PADC)

数据数字化为电信、雷达和信号处理方面带来了前所未有的机遇。几乎所有现今使用的传感系统都需要将模拟信号转换为数字信号。信号速率增长的速度超过了电子模拟到数字转换(ADC)的速度。更高带宽、速度或数字化精度的需求对于ADC设置的孔径抖动提出了严格的要求。改善ADC的一种方法是使用由光子解决方案提供的较低定时抖动时钟源。光子ADC不仅仅改善了时钟抖动,使用像MENHIR-1550激光这样的锁模激光源可以实现各种新的超快光子数字化技术。
下面实验展示了如何使用MENHIR-1550在更高带宽下的时钟ADC,同时实现低于1飞秒的时钟抖动。
图 1 光学取样测量
图 1 是典型的光学 ADC 配置。 要进行数字化的源信号在光学域中进行采样。这是通过电光调制器实现的,该调制器根据输入信号相应地调节来自MENHIR-1550激光器的脉冲强度。脉冲串强度完美地反映了输入信号, 其在精确和已知的时间被采样。激光的超短脉冲宽度(<250 fs)确保了即使在快速变化的输入信号下也能进行良好的采样。提高ADC的性能的关键是减小光孔抖动,即在正确的时间采样。图2显示了MENHIR-1550激光器的时钟抖动性能。在1 GHz的重复频率下,10 kHz至1 MHz的频率范围内可以实现小于1 fs的时钟抖动(更高版本可定制)。
图 2

图 3
量化的振幅稳定性 高效位数(ENOB)要求ADC输入端的噪声信号较低。只有当激光源表现出低水平的幅度噪声时,才能满足这个条件。得益于MENHIR-1550激光器的极高稳定性,在10^9个脉冲中,脉冲幅度变化小于0.01%,如图3所示。MENHIR-1550激光器的极高的稳定性确保ADC在正确的时间量化信号的正确值。
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References
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