[发明专利]基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统及方法

权利要求书

1.基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统，其特征在于，包括：

脉冲提取模块：用于生成第一光脉冲信号，降低所述第一光脉冲信号的重复频率，得到第二光脉冲信号；

时间拉伸模块：用于对所述第二光脉冲信号进行处理，得到光载波信号，将电脉冲信号搭载到所述光载波信号上，得到搭载了待测电脉冲的光信号，对所述搭载了待测电脉冲的光信号进行时域拉伸；

电脉冲还原模块：用于对所述搭载了待测电脉冲的光信号进行光电转换，并对电脉冲信号时域抖动进行测量；

所述脉冲提模块、时间拉伸模块、电脉冲还原模块依次连接。

2.根据权利要求1所述的基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统，其特征在于，所述脉冲提取模块包括第一数字延迟发生装置、锁模激光装置和声光调制装置；其中，所述锁模激光装置用于发出第一光脉冲信号，所述声光调制装置用于对所述第一光脉冲信号进行选择提取，所述第一数字延迟发生器用于控制所述声光调制器。

3.根据权利要求1所述的基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统，其特征在于，所述时间拉伸模块包括第二数字延迟发生装置、色散元件、光放大装置、光带通滤波装置、马赫-曾德尔调制装置、光纤环形装置、平衡探测装置，其中，所述色散元件用于对第二光脉冲信号时域进行拉伸，所述光放大装置用于将第二光脉冲信号进行放大，所述光带通滤波装置用于对所述第二光脉冲信号进行滤波处理得到光载波信号，所述马赫-曾德尔调制装置用于将所述待测电脉冲搭载到所述光载波信号上，实现光电强度调制。

4.根据权利要求3所述的基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统，其特征在于，对所述搭载了待测电脉冲的光信号进行时域拉伸的过程包括：

基于所述脉冲提取模块输出所述第一光脉冲信号，经过所述色散元件进行色散作用，输出被展宽的光脉冲信号；

所述被展宽的光脉冲信号经过所述光放大装置将光脉冲信号功率放大，通过所述光带通滤波装置对光脉冲信号进行滤波处理，得到光载波信号；

基于所述马赫-曾德尔调制装置将所述第二数字延迟发生装置输出的待测电脉冲信号搭载到所述光载波信号上，并将输出的带有正负电脉冲信息的两路光信号分别经过所述光纤环形装置并通过所述色散元件对所述两路光信号进行时域拉伸。

5.根据权利要求4所述的基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统，其特征在于，计算所述时域拉伸的过程包括：

S＝D₁+D₂/D₁＝1+L₂/L₁

其中，D₁,D₂分别为色散补偿光纤的群速度色散值，L₁，L₂分别为色散补偿光纤的长度值，若系统中前后两条色散补偿光纤的色散系数一致，则公式中的变量由色散群速度值进一步化简为长度值。

6.根据权利要求1所述的基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统，其特征在于，对所述搭载了待测电脉冲的光信号进行光电转换的方法包括模拟还原法或数字信号处理法；通过所述模拟还原法或数字信号处理法能够消除光脉冲包络并还原所述电脉冲信号。

7.根据权利要求6所述的基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统，其特征在于，所述模拟还原法包括：采用双输出的调制装置，将带有正负电脉冲信息的两路光信号分别双向注入色散元件进行拉伸，然后用平衡探测装置完成光电转换和消除包络。

8.根据权利要求6所述的基于时间拉伸技术的高分辨率时域抖动测量系统，其特征在于，所述数字信号处理法包括：采用单输出调制装置，通过控制第二数字延迟发生装置输出信号的通断，控制所述单输出调制装置分别输出带有电脉冲信息的光信号和不带有电脉冲信息的光包络信号；基于色散元件对所述不带有电脉冲信息的光包络信号和带有电脉冲信息的光信号分别进行拉伸，将被拉伸后的信号分别经过光电探测器转换为带包络和不带包络的电信号，并利用数字示波器转换为数字信号，预提取包络数据，消除包络。