本成果基于線性光采樣，利用低重復(fù)頻率脈沖光對待測信號光在光域上進(jìn)行采樣，使用技術(shù)成熟成本較低的低速的光電探測器和采集卡進(jìn)行光電和模數(shù)的轉(zhuǎn)換，軟件同步算法為光采樣技術(shù)提供了數(shù)字信號處理上的支持，通過恢復(fù)出信號的眼圖和星座圖以及計(jì)算相應(yīng)的 EVM 和 Q 值來判斷信號的質(zhì)量。通過多年技術(shù)積累，在相干檢測中全光采樣技術(shù)、超低時間抖動采樣脈沖源的實(shí)現(xiàn)方法、以及相干檢測算法和軟件時鐘提取技術(shù)中取得突破。

圖1 高速光調(diào)制信號分析儀樣機(jī)

基于線性相干光采樣技術(shù)在國內(nèi)首次現(xiàn)場測試了4個ITU-T標(biāo)準(zhǔn)波長信道下的128Gbps PDM-QPSK光信號，測量結(jié)果利用安捷倫的光調(diào)制分析儀作為對照參考，同樣信號下測得的 EVM 差值小于2%，Q 因子差值小于2dB。實(shí)現(xiàn)指標(biāo)包括全光采樣源時間抖動為60.335fs，分析帶寬>1THz，時域分辨率200fs，待測光信號速率達(dá)到508.608Gbps，實(shí)測相位誤差小于1.5°，測量時間100ms，平均故障間隔時間MTBF 1000小時。開發(fā)全光采樣時域分析數(shù)據(jù)解算軟件，可以實(shí)現(xiàn)光電信號波形分析、速率測量和眼圖測量等功能。

圖2 測試架構(gòu)

圖3 窄帶光采樣結(jié)果

圖4 寬帶光采樣結(jié)果

已經(jīng)研制出樣機(jī)。光采樣技術(shù)相對于傳統(tǒng)電采樣方式，降低了系統(tǒng)帶寬要求，減緩了光電探測器和采集卡帶寬的瓶頸效應(yīng)，降低了成本和硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜度。同時，本產(chǎn)品所采用的線性光采樣技術(shù)，其靈敏度遠(yuǎn)高于非線性光采樣，且對高階調(diào)制格式具有同樣的處理效果和優(yōu)越性能，能全面分析信號特性。低成本高測量帶寬的線性光采樣技術(shù)已成為高速信號質(zhì)量檢測未來最有潛力的方向。