时间交织光子模数转换器的基本理论模型与采样准则
仪器与探测器
2016-04-07 v1 光学
摘要
本文提出了时间交织光子模数转换器 (TIPADC) 的基本模型，并分析其线性、非线性和噪声性能。阐明了TIPADC的基本工作机制，并在频域分析了线性性能。给出了各处理步骤的数学表达式和系统输出。我们揭示光子采样将输入信号的整个频谱折叠到窄带中，这使得TIPADC的模拟带宽可以远高于后端电子的带宽。从系统频率响应得到了系统的可行区域，并总结了一组决定系统基本要求的采样准则用于典型应用。结果显示当光子采样脉冲带宽与输入信号频率相当时，后端电子的全局最小可行带宽是单通道采样率的一半。研究了光子采样脉冲序列的幅度和相位噪声、光电探测的热噪声和散粒噪声、以及EADC的量化噪声和孔径抖动噪声。还分析了TIPADC的非线性。定性并定量地讨论了单通道采样率、平均光功率和后端电子带宽等不同因素对TIPADC有效位数的影响。结果明确显示TIPADC能对超高速模拟信号执行高保真转换，并克服传统ADC中存在的孔径抖动和带宽等主要性能限制。推导的准则将成为广义采样定理在TIPADC设计中的有效补充。
引用
@article{arxiv.1604.01427,
title = {Basic Theoretical Model and Sampling Criteria for Time-Interleaved Photonic Analog-to-Digital Converters},
author = {Feiran Su and Guiling Wu and Weiwen Zou and Jianping Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.01427},
year = {2016}
}