亚皮秒级时间分辨率的光取样示波器实验样机.pdf

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1、第32卷第1期光学学报Vol_32，No．12012年1月ACTAOPTICASINICAJanuary，2012亚皮秒级时问分辨率的光取样示波器实验样机刘元山张建国唐定康赵卫(中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室，陕西西安710119)摘要利用自行开发的高稳定、低抖动和重复频率可调的“”型被动锁模光纤激光器作为高性能光学取样源，与待测的8OGb／s光脉冲信号同时输入到100m高非线性光纤中，通过四波混频效应实现了对被测光信号的全光采样。然后利用自行开发的数字信号处理与

2、计算机图形显示软件，精确地重现了被测试的基于RZ码型的8OGb／s光脉冲信号波形图。同时，还利用该光学取样示波器实验样机系统对重复频率为10GHz、脉宽为1．8ps的商用半导体主动锁模激光器的输出波形进行测量，所显示的脉冲宽度值为2．0ps。这表明开发出的实验样机系统的时间分辨率优于900fs。关键词光学器件；全光取样；非线性；超短脉冲；锁模激光器中图分类号0439文献标识码Adoi：10．3788／AOS201232．0107002PrototypeofanOpticalSamplingOsci

3、lloscopewithSubpic0sec0ndTemporalResolutionLiuYuanshanZhangJianguoTangDingkangZhaoWei(StateKeyLaboratoryofTransientOpticsandPhotonics，XianInstituteofOpticsandPrecisionMechanics，ChineseAcademyofSciences，Xian，Shaanxi710119，China)AbstractLowtiming—jitter

4、，“”一typepassivelymode—lockedfiberlaserisusedasahigh—performanceopticalsamplingpulsesource，ofwhichtheoperationstabilityishighandtherepetitionfrequencyistunable．Thenthegeneratedsequenceofultrashortopticalsamplingpulsesislaunchedtogetherwitha8OGb／soptica

5、lpulsesignalundertestintoa100m—longhighlynonlinearfiber(HNLF)．Theall—opticalsamplingofanopticalsignalundertestisrealizedbyutilizingthefour-wavemixing(FWM)inaHNLF．Consequently，thewaveformofa80Gb／sopticalpulsesignalwithRZformatispreciselyreproducedbyaco

6、mputerandisdisplayedonitsscreenbyemployingourdevelopedsoftwarefordigitalsignalprocessingandcomputerimageprocessing，respectively．Moreover，theopticalsamplingoscilloscopeprototypeisusedtomeasurethepulsewaveformandpulsewidthattheoutputofacommerciallyavail

7、able，activelymode—lockedsemiconductorlaserwhichproducesopticalpulsesof1．8pswidth(measuredbyanaut0c0rre1at0r)atthe10GHzrepetitionfrequency．Intheexperiment，thepulsewidthmeasuredbythisoscilloscopeprototypesystemis2．0ps．Itisclearlyshownthatourdevelopedopt

8、icalsamplingoscilloscopeprototypehasatemporalresolutionbetterthan900fs．Keywordsopticaldevices；all—opticalsampling；nonlinearity；ultrashortpulse；mode—lockedlaserOCIScodes070．4340；060．7140；140．43401引言网业务量的迅速增长已促使100Gb／s光以太网产品于2010年获得了正式商业应用，并且速率高