光纤延时精确测量：AWG与示波器结合的新方法

"这篇论文详细探讨了如何利用AWG（任意波形发生器）和示波器实现光纤传输延迟的精确测量，这对于光通信领域的应用至关重要。作者张曼、张治国和朱立博来自北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室。在光通信系统中，特别是光纤定时分配系统，对光纤延时的精度要求极高，有时需达到亚皮秒级别。论文提出了一个实验方法，通过将光延迟转换为电信号的相位变化来计算延迟时间，以确保高精度测量。实验使用AWG发送高频正弦信号，并配合高采样率的示波器，第二分路信号作为触发源，以消除波形抖动的影响。在1ps延迟时间的测量中，该方法能实现小于1%（0.01ps）的测量精度。关键词包括光通信、光纤延时测量以及连续光信号处理。" 论文深入研究了光纤传输延迟的测量技术，这在光通信中是一个核心问题。光纤传输延迟是指光信号在光纤中传播所需的时间，对于光通信系统的性能和同步至关重要。在某些高级应用中，如光纤定时分配系统，要求延迟精度达到亚皮秒级别，这是由于高速数据传输和精密时钟同步的需要。 论文提出的方法创新性地结合了AWG和示波器。AWG是一种能够生成各种复杂波形的设备，尤其适用于产生高频正弦信号，这些信号对于检测微小的延迟变化非常敏感。而示波器则用于捕捉和分析这些信号，其高采样率可以确保对微小时间间隔的精确记录。通过比较两个经过不同长度光纤传输后的信号相位差，可以计算出光纤延迟。 在实验设计中，使用第二分路信号作为触发源，这一策略有助于减少波形不稳定导致的测量误差。实验结果表明，即使在测量1ps的延迟时，这种方法也能保持小于1%的测量误差，即精度优于0.01ps，这在光纤延迟测量中是非常高的精度。 这篇论文提供的技术方案对于提升光通信系统中光纤延迟测量的准确性和可靠性具有重要意义，特别是在那些对时间同步有严格要求的应用中，如数据中心互连、光纤定时分配网络和光同步时钟系统等。这项工作也为后续的科研和工程实践提供了有价值的参考。