摘要：线性光采样是一种测量基于先进调制码型的高速光信号的有效手段,而被动锁模光纤激光器是其实施所需的关键组件.本文在介绍线性光采样工作原理的基础上,首次分析得到被动锁模光纤激光器重复频率与待测信号光线宽的约束关系,对于正交相移键控(QPSK)信号,当信号光线宽与采样光脉冲重复频率的比值小于1.5×10-3时,高速信号的相位噪声对线性光采样带来的损伤可以忽略不计.利用95.984 MHz重复频率的被动锁模光纤激光器对线宽为100 k Hz速率为28 Gbaud的QPSK信号开展相关实验,通过标准数字相干接收算法可以得到与传统高速示波器相同的星座图,理论分析与实验结果完全符合.这一研究结果有助于线性光采样用被动锁模光纤激光器的优化设计.

摘要：面对100 Gb/s光纤传输系统性能监测需求,自主研制完成高速线性光采样模拟前端。其内部由1个被动锁模光纤激光器产生脉宽为2 ps、重复频率为96.25 MHz的采样光脉冲,待测偏振复用四相移键控(PDM-QPSK)信号和采样光脉冲进入光混频器后完成偏振相位分集探测,利用模拟带宽为400 MHz的平衡探测器完成光电转换后,将4路模拟信号传入主机进行数字化处理,获得高速光信号时域分析结果。通过优化设计,实现被动锁模光纤激光器的脉冲功率、中心波长、重复频率稳定输出。利用商用128 Gb/s PDM-QPSK信号对工程样机和安捷伦调制信号分析仪N4391A展开对比测试,测试结果表明工程样机可获得相同的时域参数分析结果。

摘要：全光取样示波器是研究与开发超高速光通信系统和光子交换网络的关键性测试仪器设备.本文简介了我们自行设计和研制出的超宽带全光取样示波器设备的实验样机系统,并报道了我们已取得的初步实验结果.采用自主研发的高稳定性被动锁模飞秒光纤激光器作为该光学示波器的光脉冲取样源,我们通过利用高度非线性光纤中的四波混频效应,成功地实现了对脉宽为1.8ps、重复频率分别为10GHz和40GHz的光脉冲信号的全光取样.然后通过数字信号处理和计算机图形处理,得到了再现后的超短光脉冲信号波形,并测出了其脉冲宽度值为2.3ps.借助于该光学取样示波器实验样机,我们还成功地完成了对脉宽为1.8ps、经过伪随机数据序列调制后的10Gbit/s和40Gbit/s光数据信号眼图的精确测量.这是我国首次报道有关超宽带全光取样示波器设备的实际研制工作及其相应的实验测试结果.所得到的有关超短光脉冲信号波形的测试结果也与用70GHz宽带电子示波器和超快光电探测器组成的常规光电测量系统所获得的结果进行了比较,清楚地表明了我们研制出的全光取样示波器实验样机比后者具有更高的时间分辨率和更大的测量带宽.