[发明专利]一种用于光学时间拉伸模数转换的相位补偿方法

权利要求书

1.一种用于光学时间拉伸模数转换的相位补偿方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)获取拉伸信号，即获取时域拉伸后的时域数据；获取拉伸信号的具体步骤为：

(11)锁模激光器产生超短光脉冲经过第一色散介质形成波长与时间对应的线性啁啾光脉冲；

(12)输入微波信号，将微波信号分为两路，一路直接加载双驱动M-Z电光调制器的一个臂，另一路经过电桥实现90°相移后加载双驱动M-Z电光调制器的另一个臂，线性啁啾光脉冲通过双驱动M-Z电光调制器，以单边带调制的方式将微波信号调制在啁啾光脉冲的包络上，输出光载微波信号；

(13)光载微波信号经过第二色散介质，利用色散效应进行时域拉伸，得到拉伸后的光载微波信号；

(14)拉伸后的光载微波信号再依次经过光电探测器和电子模数转换器完成光电转换和采样量化，得到数字化的拉伸信号；得到数字化的拉伸信号的公式为：

由欧拉公式可得：

其中，ω_RFn和B_n分别表示第n个微波信号的角频率和振幅，M为时域拉伸的倍数，D₂为第二色散介质的总色散量，为第n个微波信号对应的色散效应引入的相位，n为输入微波信号的频率数量，T为时间，F(T)为拉伸信号，i为虚数；

(2)将拉伸信号的时域数据进行傅里叶变换得到频谱分布；

(3)将频谱分布分正负频乘以对应的相位补偿因子，得到补偿后的频谱；

(4)对补偿后的频谱做逆傅里叶变换，得到无相位偏移失真的时域信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于光学时间拉伸模数转换的相位补偿方法，其特征在于，所述步骤(13)中，光载微波信号经过第二色散介质，利用色散效应进行时域拉伸，拉伸的公式为：

M＝(D₁+D₂)/D₁；

其中，D₁为第一色散介质的总色散量，D₂为第二色散介质的总色散量，M为时域拉伸的倍数。

3.根据权利要求1所述的一种用于光学时间拉伸模数转换的相位补偿方法，其特征在于，所述步骤(14)中，当输入微波信号是单频信号时，光电探测器的输出光电流为：

其中，I_env(T)为没有调制信号时光载波的光电流，m为调制系数，ω_RF为微波信号的角频率，M为时域拉伸的倍数，为色散效应引入的相位，I(T)为光电探测器的输出光电流，T为时间，J_n(x)是n阶第一类贝塞尔函数。

4.根据权利要求1所述的一种用于光学时间拉伸模数转换的相位补偿方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将拉伸信号的时域数据进行傅里叶变换得到频谱分布的公式为：

其中，F(ω)为频谱分布，ω_RFn和B_n分别表示第n个微波信号的角频率和振幅，M为时域拉伸的倍数，为第n个微波信号对应的色散效应引入的相位，n为输入微波信号的频率数量，T为时间，ω为角频率，i为虚数。