光使能谱切片 ADC 中锁模激光时序抖动的局限性
信号处理
2020-12-04 v1
摘要
新型模数转换器（ADC）架构的动机源于对更高采样率和有效位数（ENOB）的需求。纯电学 ADC 中 ENOB 的主要限制在于振荡器相对较高的抖动，最先进器件的抖动在几十 fs 量级。与最佳 Ti:蓝宝石锁模激光（MLL）获得的极低抖动（atto秒范围）相比，显然混合电光架构可显著改善转换器的 ENOB。在讨论系统架构与实现细节后，我们建模并分析了光使能谱切片 ADC 中源于光学源的 ENOB 限制。用于电光信号转换的光载波的相位噪声被证明不会传播到重建的数字信号，因此不构成根本限制。用于为各切片生成参考音调的 MLL 的光学相位噪声，只要在所有梳状线间保持相关，也不会根本影响转换信号。另一方面，MLL 的时序抖动（也反映在其 RF 线宽中）根本限制了 ADC 性能，因为它直接作为抖动映射到转换信号。光使能谱切片 ADC 的混合性质意味着利用若干降带宽电学 ADC 转换并行切片，导致供给其时钟的电学振荡器的抖动传播。由于电学 ADC 的采样率相对于整体系统降低，所提架构的总体噪声性能相较纯电学 ADC 得到显著改善。
引用
@article{arxiv.2004.05836,
title = {Mode-locked laser timing jitter limitation in optically enabled, spectrally sliced ADCs},
author = {Andrea Zazzi and Juliana Müller and Sergiy Gudyriev and Pablo Marin-Palomo and Dengyang Fang and J. Christoph Scheytt and Christian Koos and Jeremy Witzens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05836},
year = {2020}
}