1.一种基于强度调节和差分编码技术的光子模数转换方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、第一飞秒脉冲激光器(1)和第二飞秒脉冲激光器(2)同步发出的两路不同波长的光脉冲,经波分复用器(3)复用后作为采样脉冲源;
步骤二、复用后的采样光脉冲通过电光调制器(4)对模拟射频信号进行采样,使采样光脉冲携带模拟信号的信息;
步骤三、已采样光脉冲经过延迟线干涉仪(6),输出差分光信号,然后经波长解复用器(7)将已采样光脉冲分离为两路具有不同波长的差分光信号;
步骤四、两路差分光信号分别经过第一分束器(8)、第二分束器(9)分别分成n路信号,其中第二分束器(9)输出端的每一通道都连接衰减器(10),用以改变信号功率;
步骤五、所述步骤四输出的差分光信号经耦合器阵列(11)强度叠加即耦合器阵列(11)将经过第一分束器的n路信号和经过第二分束器的n路信号两两耦合,叠加后的光信号再经过光电探测器阵列(12)作光电转换,最后由比较器阵列(13)作阈值判决,判决得到的n路数字信号即为模拟信号数字化的输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于强度调节和差分编码技术的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤二中的模拟射频信号由信号发生器(5)产生并输入到电光调制器(4)中。
3.根据权利要求1所述的一种基于强度调节和差分编码技术的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤三中的波长解复用器(7)输出的两路具有不同波长的差分光信号的光强I1、I2的表达式分别为:
其中 ,g(t) 表示重复周期为τ且满足g (t)=g(t‑τ)的脉冲序列;
表示相位差,其中 表示模拟射频信号引起的相移;
分别表示第一飞秒脉冲激光器(1)和第二飞秒脉冲激光器(2)发出的两路的光脉冲经过延迟线干涉仪(6)产生的相移,其中c是光速,λ1,λ2分别为第一飞秒脉冲激光器(1)和第二飞秒脉冲激光器(2)发出的两路的光脉冲的波长,通过调整第一飞秒脉冲激光器(1)和第二飞秒脉冲激光器(2)发出的两路的光脉冲的波长间隔实现
4.根据权利要求1所述的一种基于强度调节和差分编码技术的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤五中的输出的差分光信号在耦合器阵列(11)中进行强度叠加,叠加后的光信号光强为:
其中, 代表比较器判决阈值, 表示一常数; 是输出信号的静态相位, 表示衰减器的衰减系数。
5.一种基于强度调节和差分编码技术的光子模数转换系统,其特征在于:包括第一飞秒脉冲激光器(1)、第二飞秒脉冲激光器(2)、波分复用器(3)、电光调制器(4)、信号发生器(5)、延迟线干涉仪(6)、波长解复用器(7)、第一分束器(8)、第二分束器(9)、衰减器阵列(10)、耦合器阵列(11)、光电探测器阵列(12)、比较器阵列(13);所述第一飞秒脉冲激光器(1)、第二飞秒脉冲激光器(2)与波分复用器(3)相连;波分复用器(3)的输出端与电光调制器(4)相连;电光调制器(4)的输出端和延迟线干涉仪(6)相连;电光调制器(4)的射频口与信号发生器(5)相连;延迟线干涉仪(6)输出差分光信号,经波长解复用器(7)将已采样光脉冲分离为两路具有不同波长的差分光信号;波长解复用器(7)的两个输出端分别与第一分束器(8)、第二分束器(9)相连;第二分束器(9)的每一路输出都与衰减器阵列(10)相连;第一分束器(8)的每一路输出、衰减器阵列(10)的每一路输出都与耦合器阵列(11)的输入端相连;耦合器阵列(11)的输出端与光电探测器阵列(12)相连;光电探测器阵列(12)与比较器阵列(13)相连;两路差分光信号分别经过第一分束器(8)、第二分束器(9)分别分成n路信号;差分光信号经耦合器阵列(11)强度叠加即耦合器阵列(11)将经过第一分束器的n路信号和经过第二分束器的n路信号两两耦合,叠加后的光信号再经过光电探测器阵列(12)作光电转换,最后由比较器阵列(13)作阈值判决,判决得到的n路数字信号即为模拟信号数字化的输出。