高速光子模数转换技术及其集成化研究进展

光子模数转换技术是克服传统电子模数转换技术在采样速率、输入带宽、时钟抖动和比较器模糊等局限性的有效手段。光子模数转换技术为超宽带雷达、超高速示波器、大容量光通信等前沿应用的高速率、大带宽、高精度接收提供了有效解决方案。文章首先简要介绍了光子模数转换技术的技术途径分类及对比,然后重点介绍作者所在课题组围绕并行解复用光子模数转换系统开展的理论研究与应用研究工作。此外,分析了集成光子模数转换系统现状并展望了其未来发展思路和关键挑战。最后对全文进行了总结。

面向宽带雷达直接接收的光子模数转换系统中的通道失配补偿

分析了采用多通道并行解复用架构的光子模数转换(PADC)样机用于宽带雷达接收时的通道失配问题,建立了通道失配模型和失配量提取算法,给出了通道失配补偿方法。对比分析角反射器和无人机的回波信号进行通道失配补偿前后的短时傅里叶变换(STFT)谱,结果表明该补偿方法可有效抑制因样机多通道并行解复用架构所导致的固有幅度和延迟失配,从而实现了4GHz瞬时带宽的X和K a波段的有效接收。在X和Ka波段下进一步开展了角反射器在近距离静态和远距离动态时的测试和对比实验,结果表明该PADC样机均有效实现了间距约10cm的角反射器一维成像测量。