光学模数转换器的原理及发展

四、光学模数转换器的应用

光学模数转换器在许多方面有着重要应用，目前对光学模数转换器的研究，主要集中在需要高速信息采集处理的系统中的应用上，其中最主要的应用是微波数字雷达。众所周知，现在的微波数字接收器要求将接收到的模拟信号经过几步的混频和滤波，以将信号频率降到电子模数转换器的基带范围内，这一过程不仅昂贵，而且又限制了系统的可靠性和瞬时带宽，同时也增加了系统的尺寸和重量。另外，每一次的混频过程，都会带来信号的失真，增加电磁干扰。如果能研制出一个高速、高动态范围的的模数转换器，使其能够直接对射频信号进行数字化，这样就会极大地改善数字接收器的性能。据《简氏国际防务评论》1998年6月报道：美国国防高级研究计划局计划在今后4年中在“光电模－数转换器技术”上花费约4 000万美元，其目的是提供能处理高达1 000 Gsps采样速率的装置。“光电模－数转换器”计划的目的是通过应用先进的光电部件（例如激光器、调制器、探测器以及微电子和光电子器件）来克服过 去采用的电子电路的局限性。这将允许在军事系统感兴趣的整个频谱范围内在信号源处对信号进行直接的模－数转换，从而在以下几方面获得性能改进：改进数字波形成形以抑制干扰；具有较宽的动态范围以便探测杂波中的目标；具有较宽的瞬时带宽以便改进对目标的识别，例如，当采样速率达到1 000 Gsps时，可能会产生对毫米波信号进行直接宽带模－数转换的新能力。

五、结　语

光学模数转换器技术除了上述提到的主流技术外，还有着各种各样的非主流和辅助技术，如采用SEED的光学模数转换器、采用声光热调制的光学模数转换器和利用光学过采样技术（∑Δ技术）以提高模数转换器的有效比特精度等等。这些技术的存在，一方面说明了光学模数转换技术还处于探索阶段，是一种还没有真正成熟的技术，另一方面也说明了光学模数转换器具有广阔的研究前景。从光学模数转换器的发展趋势来看，系统趋于复杂，要实现现采样速率超过100 Gsps的实用模数转换器还要依靠器件及材料上有新的突破。