【聚焦激光】飞秒激光器助力电信、雷达和信号处理领域！

文丨赵瑞琨

编辑丨瑞秋

发布丨先锋科技

数据数字化为电信、雷达和信号处理方面带来了很大的机遇。很多现今使用的传感系统都需要将模拟信号转换为数字信号。信号速率增长的速度超过了电子模拟到数字转换（ADC）的速度。更高带宽、速度或数字化精度的需求对于ADC设置的孔径抖动提出了严格的要求。改善ADC的一种方法是使用由光子解决方案提供的较低定时抖动时钟源。光子ADC不仅仅改善了时钟抖动，使用像MENHIR-1550激光这样的锁模激光源可以实现各种新的超快光子数字化技术。

下面实验展示了如何使用 MENHIR-1550在更高带宽下的时钟ADC，同时实现低于1飞秒的时钟抖动。 

低噪声GHz 飞秒激光器 

来自瑞士的Menhir Photonics推出一体式全固态飞秒激光器，基于孤子锁模技术，提供卓越的可靠性、低位相与振幅噪声。强健、稳定、7×24 运行、用户友好操作、一键自启动，MENHIR-1550 为无人值守、可靠运行的科研和工业环境提供重频可高达2.5GHz、具备低位相噪声、高度频率稳定性的飞秒光源。

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图1 光学取样测量

图1是典型的光学ADC配置。要进行数字化的源信号在光学域中进行采样。这是通过电光调制器实现的，该调制器根据输入信号相应地调节来自 MENHIR-1550激光器的脉冲强度。脉冲串强度很好地反映了输入信号。

其在精确和已知的时间被采样。激光的超短脉冲宽度（<250 fs）确保了即使在快速变化的输入信号下也能进行良好的采样。提高ADC的性能的关键是减小光孔抖动，即在正确的时间采样。图2显示了 MENHIR-1550 激光器的时钟抖动性能。在1GHz的重复频率下，10kHz至1MHz的频率范围内可以实现小于1fs的时钟抖动（更高版本可定制）。 

图2

图3▲

量化的振幅稳定性

高效位数（ENOB）要求ADC输入端的噪声信号较低。只有当激光源表现出低水平的幅度噪声时，才能满足这个条件。得益于 MENHIR-1550激光器的高稳定性，在10^9个脉冲中，脉冲幅度变化小于0.01%，如图 3 所示。MENHIR-1550 激光器的高稳定性确保 ADC 在正确的时间量化信号的正确值。

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