文档介绍：第卷第期光学学报.,.
年月,
文章编号:——
半导体光放大器全光采样的线性度与转换效率表征
张尚剑刘永张谦述李和平刘永智
电子科技大学光电信息学院,宽带光纤传输与通信教育部重点实验室,四川成都
摘要利用半导体光放大器非线性偏振旋转效应实现全光采样具有采样速度高、输入抽运功率小的优点,为高速
全光模数转换提供了可能途径。提出了半导体光放大器全光采样线性度和转换效率的表征方法,该方法利用传输
曲线的多项式拟合函数表征采样系统,通过多项式的余弦代换和级数展开,得到全光采样线性度和转换效率与多
项式系数的解析关系,从多项式系数直接计算线性度和转换效率。该方法无需复杂的傅里叶变换运算,其计算结
果与傅里叶频谱分析结果吻合,可用于全光采样线性度和转换效率的精确表征,还可以拓展用于信号调制的非线
性失真分析。
关键词信号处理;全光采样;半导体光放大器;非线性失真;线性度
中图分类号文献标识码:./.

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引言优点;在采样过程中,采样脉冲信号会被放大,有利
基于半导体光放大器双折射效应产生的非线性于提高信噪比;最重要的是,—族半导体材料可
偏振旋转特性能够实现对模拟光信号的脉冲采以在光学芯片上实现大规模的集成。
样Ⅲ,该采样方法为高速全光模数转换提供了可能理想的全光采样系统应该是高效率的线性系
途径。该方案具有采样速率高、抽运功率小的统,即输出采样脉冲的峰值功率与模拟信号光功率
收稿日期:—;收到修改稿日期:—
基金项目:国家自然科学基金、国家计划、预研基金、教育部新世纪人才
计划一—,一—和四川省杰出青年基金资助项目。
作者简介:张尚剑一,男,博士,副教授,主要从事基于半导体光放大器的全光信号处理方面的研究。
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光学学报
呈线性变化关系。由于很多采样系统都是基于非线的高速脉冲光通过,从而实现高重频脉冲光对模拟
性效应机理,这一过程必然存在非线性失真,因信号光的高速采样。
此分析采样系统的线性特性必不可少。,,⋯,且
系统方面,有线性度和转换效率两个指标。一种方。⋯,取值范围∈。,,采样
法是利用采样传输曲线衡量采样指标。用传输曲线光脉冲输出峰值强度为,,取值范围, ,
偏离其最/乘直线的程度来计算采样线性度。根由采样点,, 可得到采样传输曲线,如图所
据拟合直线方法的不同,有端基线性度、独立线性度示,在, 范围内可以用具有普遍意义的多项
等不同的方法。而转换效率,一般是以该拟合直式函数来近似,设为
线的斜率来表征。另一方法是广泛用于信号分析的
. ,一, ∈,,∈., ,
傅里叶频谱分析法~。其利用频谱分析仪或者一一
波形分析仪获得输入信号和输出信号的基波和各次
谐波的分量,从中得到线性度和转换效率信息。其中Ⅲ为多项式阶次”,,均为正整数,
利用直线拟合传输曲线的方法得到的是传输曲“,⋯,,”为多项式系数。当时,传输曲
线本身的线性度,并不是真正的采样系统的线性度, 线是一条直线;若且。一,则