得可能通过超快线性光学采样极高速地使复合光学 信号可视化的全系统。
[0106] 可视化系统200包括与含有来自激光源SPS202的采样脉冲的信号SP相关的子 系统201，及与待分析光学信号0S相关的另一子系统203。
[0107] 由激光源SPS202发射的采样脉冲信号SP由PMF204携载到类似于图2中所描 绘的复制器SPD-PX-TS111的复制器SPD-PX-TS205,所述复制器SPD-PX-TS205后面是将 米样脉冲信号SP划分成两个副本的親合器206。来自親合器206的脉冲信号SP的第一副 本由光纤PMF207携载到类似于图2中所描绘的装置PM-TSM-S114的装置PM-TSM-S209。 此第一副本接着被划分成两个新副本。来自装置PM-TSM-S209的两个新副本由光纤PMF 211及212分别携载到类似于图2中所描绘的装置BD-ADC117的装置BD-ADC215的耦合 器213及214。在装置BD-ADC215的输出端216处，以与待分析光学信号0S的振幅及相位 相关的复合数字信号的形式收集所寻求的信息。
[0108] 来自耦合器206的脉冲信号SP的第二副本由光纤PMF208携载到类似于装置 PM-TSM-S209的装置PM-TSM-S210。来自装置PM-TSM-S210的两个新副本接着由光纤 PMF217及218分别携载到类似于图2中所描绘的装置BD-ADC215的装置BD-ADC221的耦 合器219及220。在装置BD-ADC221的输出端222处，以与待分析光学信号0S的振幅及相 位相关的复合数字信号的形式收集所寻求的信息。
[0109] 在其自身端，到达可视化系统200的待分析光学信号OS进入将光学信号分成此处 对应于横向磁传播模式TM及横向电传播模式TE的两个任意正交传播模式E1及E2的分离 器PBS223。
[0110] 由光纤PMF224携载的横向磁传播模式TM被引入到类似于图2中所描绘的复制 器DD-PX-TS107的复制器DD-PX-TS225中。复制器DD-PX-TS225将信号划分成两个副 本，使偏振交叉且在两个副本之间引入时间移位，所述两个副本接着被组合且接着再次被 划分。第一副本被发送到光纤PMF226中并到装置BD-ADC215的输入端及耦合器213,而 对沿装置BD-ADC215的输入端及耦合器214的方向发送到光纤PMF227的第二副本强加 固定时间移位。
[0111] 收集在分离器PBS223的输出端处的信号OS的横向电传播模式TE由光纤PMF 228携载到类似于复制器DD-PX-TS225的复制器DD-PX-TS229。复制器DD-PX-TS229将 信号划分成两个副本，使偏振交叉且在两个副本之间引入时间移位，所述两个副本接着被 组合且接着再次被划分。第一副本被发送到光纤PMF230中并到装置BD-ADC221的输入端 及耦合器219,而对沿装置BD-ADC221的输入端及耦合器220的方向发送到光纤PMF231 的第二副本强加固定时间移位。
[0112] 最终，在采样可视化系统200的装置BD-ADC215的输出端216及装置BD-ADC221 的输出端222处，分别以与经采样及数字化光学信号OS的振幅及相位相关的复合数字信号 的形式收集所寻求的信息。此信息接着经检索且以（例如）星座图形式显示。
[0113] 应注意，线性光学采样可视化系统可在光学媒体由刚才所描述的光纤链路形成时 实施，但其还可在其它光学传播媒体中（尤其在开放空间中发生光学传播时）实施。
【主权项】
1. 一种用于通过超快线性光学采样使光学信号os可视化的系统，所述系统包括与包 括垂直偏振分量Vsp及水平偏振分量Hsp的脉冲采样信号SP的处理相关的至少一个第一 子系统，及与包括垂直偏振分量Vtm、Vte及水平偏振分量Htm、Hte的待米样光学信号0S的 处理相关的至少一个第二子系统，所述第一子系统及所述第二子系统与用于采样及检测所 述光学信号的装置协作，其中所述第一子系统包括： 源SPS，其生成脉冲光学信号SP， 至少一个复制器SPD-PX-TS，其将所述脉冲信号SP划分成两个副本，在所述副本之间 引入偏振交叉及时间移位，且将所述两个副本组合成单个传出脉冲信号SP， 至少一个拆分器PM-TSM-S，其将离开所述复制器SPD-PX-TS的所述脉冲信号SP划分 成两个副本，且独立地对于所述脉冲信号SP的所述垂直偏振分量Vsp及水平偏振分量Hsp 精确调整所述两个副本之间的所述时间移位。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中由所述复制器SH)-PX-TS在所述两个副本之间引 入的所述时间移位等于所述脉冲信号SP的周期Tp的一半与所述光学信号0S的位时间Td 的和（Tp/2+Td)。
3. 根据权利要求1及2中任一权利要求所述的系统，其中所述拆分器PM-TSM-S包括至 少一个压电材料圆筒，长度基于施加于所述圆筒的电压而改变的偏振维持光纤卷绕在所述 圆筒周围。
4. 根据权利要求1到3中任一权利要求所述的系统，其中分别来自所述拆分器 PM-TSM-S的两个输出端的所述脉冲信号SP的所述两个副本相移达一个正交相位（JT /2)。
5. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的系统，其中所述第二子系统包括 分离器PBS，其接收待查看的光学信号0S且将所述传入光学信号0S分离成两个线性、 正交传播模式E1及E2,及 至少一个复制器DD-PX-TS，其将所述脉冲信号0S划分成两个副本，在所述副本之间引 入偏振交叉及时间移位，且将所述两个副本组合成单个传出脉冲信号0S。
6. 根据权利要求5所述的系统，其中由所述复制器DD-PX-TS在所述两个副本之间引入 的固定时间移位TS等于所述脉冲信号SP的所述周期Tp的一半。
7. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的系统，其中用于采样及检测所述光学信号 0S的所述装置包括 平衡光检测器， 固定时间延迟线FDL， 双输入模/数转换器。
8. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的系统，其中连接是借助于偏振维持光纤形 成。
9. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的系统，其进一步包括偏振维持耦合器。
10. -种用于通过线性光学采样使复合光学信号0S可视化的方法，其借助于根据前述 权利要求中任一权利要求所述的系统来实施，所述方法包括 发射脉冲信号SP， 通过在两个副本之间引入偏振交叉及时间移位来将所述脉冲信号SP划分成所述两个 副本， 将所述两个副本组合成包括彼此正交且时间移位的垂直偏振分量Vsp及水平偏振分 量Hsp的单个所得信号， 将所述所得脉冲信号SP划分成两个副本，且精确设置所述两个副本之间的所述时间 移位， 将所述脉冲信号SP的所述两个副本引入到用于采样及检测所述光学信号0S的所述装 置中， 且所述方法进一步包括 将所述光学信号0S分离成彼此正交的两个传播模式E1及E2， 通过在两个副本之间引入偏振交叉及时间移位来将传播模式El、E2划分成所述副本， 将所述两个副本组合成包括彼此正交且时间移位的垂直偏振分量Vtm、Vte及水平偏 振分量Htm、Hte的单个所得信号， 将所述所得脉冲信号0S划分成两个副本，且在所述两个副本之间引入固定时间移位， 将所述脉冲信号0S的所述两个副本引入到用于采样及检测所述光学信号0S的所述装 置中。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中由所述脉冲光学信号SP在所述两个副本之间引 入的所述时间移位等于所述脉冲信号SP的周期Tp的一半与所述光学信号OS的位时间Td 的和（Tp/2+Td)。
12. 根据权利要求10及11中任一权利要求所述的方法，其中通过在施加于压电材料圆 筒的电压的作用下使卷绕在所述圆筒周围的偏振维持光纤的长度改变，独立实现所述脉冲 信号SP的所述垂直偏振分量Vsp及水平偏振分量Hsp的所述两个副本之间的所述时间移 位的精确调整。
13. 根据权利要求10到12中任一权利要求所述的方法，其中所述脉冲信号SP的所述 垂直偏振分量Vsp平行于所述光学信号OS的所述垂直偏振分量Vtm、Vte，且所述脉冲信号 SP的所述水平偏振分量Hsp平行于所述光学信号OS的所述水平偏振分量Htm、Hte，从而可 能生成干扰。
【专利摘要】一种用于通过线性光学采样使光学信号OS可视化的系统，其包括与脉冲信号SP处理相关的至少一个第一子系统及与光学信号OS处理相关的至少一个第二子系统。所述信号分解成被称为垂直及水平的两个正交偏振分量。所述脉冲信号SP分解成垂直分量Vsp及水平分量Hsp，且所述光学信号OS的横向磁传播模式TM及横向电传播模式TE分别产生垂直分量Vtm及Vte以及水平分量Htm及Hte。所述垂直分量及所述水平分量为时间移位的。所述脉冲信号SD及所述光学信号OS的所述垂直分量及所述水平分量为平行的。对垂直分量及水平分量的连续、同步检测使得可能采样通过电子处理可视化的信号OS。
【IPC分类】G01J11-00, H04B10-61
【公开号】CN104641580
【申请号】CN201380048024
【发明人】琼-盖伊·普洛佛斯特, 亚历山大·申
【申请人】阿尔卡特朗讯
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年9月12日
【公告号】EP2709295A1, EP2896145A1, US20150249505, WO2014041073A1