1.概述
在超高速光通信系统中，基于全光采样的眼图监测将成为一个极具吸引力的评估信号质量的方法。虽然实时全光采样系统已经实现次皮秒时间分辨率，但是他们往往依赖一个时钟恢复电路以及一个外部锁定到某个重复频率的稳定的采样脉冲源。最近有人提出了一种基于软件同步的异步光采样方案，其中时钟恢复和眼图重建是通过软件算法实现的。这个方案非常具有吸引力，因为它即不需要复杂的时钟恢复电路也不需要外部同步的采样脉冲源，但是却可以实现很高的性能。然而由于获得所需的采样步长需要较长的计算时间，采样脉冲的重复率以及信号的数据速率必须恒定才能允许实时的眼图的重建。因此，它仍然需要一个具有稳定重复频率的动态的锁定的采样脉冲源，这使得整个系统相当复杂。
在本文中，我们介绍了一种基于软件同步方案的全光采样系统，该同步方案使用了自由运转的被动锁模激光器作为采样脉冲源。在该方法中，我们采用了我们最近提出的二进制树数据截断算法用来实现时钟提取和实时眼图重建，因此自由运行采样脉冲源的重复频率时域波动不会对采样性能造成影响。
通过在偏振分级结构中的基于光纤的四波混频(FWM)的光门，我们实现了在整个C波段扫描速率为0.3sec/scan，时间分辨率为1.1ps的160Gb/s信号的实时眼图重建。偏振灵敏度低于0.15dB。
2.快速眼图构建的二进制数据截断算法
软件同步方案中，为了重建眼图，需要确定采样步长Δt，Δt是通过Δt=FT/N,来确定的，T为信号周期的步长，N是采样点的数目，F是采样数据的包络。通过对这些采样的数据进行傅立叶变换，我们可以利用数值的方法确定包络的数目F’,可是离散傅立叶变换的谱分辨率有限，实际的F在F’-0.5toF’+0.5之间。为重建眼图，我们必须得到精确的F值。
实际的F值可以采用我们最近提出的二进制数据截断法BTDT迅速而有效地得到.图1示出了BTDT算法的原理，其工作原理如下：首先采样得到的数据的长度被截断为Nth=N/2F，因而数据的的数目减为N’=N-Nth，如图1(b)所示。接着对截断的数据进行傅立叶变换来计算其功率谱，并比较P(F’)和P(F’-1)，P(f)为频率f的谱功率。如果P(F’-1)>P(F’)，实际的F值应该位于小于F’的范围内。
相反，如果P(F’-1)

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