1.一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:包括以下步骤:S1.由加权多波长脉冲源发出的加权多波长采样光脉冲经过光分束器分成N路并行的多波长采样光脉冲;
S2.所述N路并行的多波长采样光脉冲分别对第一马赫‑曾德尔调制器、第二马赫‑曾德尔调制器、第N马赫‑曾德尔调制器中的模拟射频信号进行调制,输出N路调制信号;
S3.所述第一马赫‑曾德尔调制器、第二马赫‑曾德尔调制器以及第N马赫‑曾德尔调制器输出N路光调制信号接入第一色散元件、第二色散元件以及第N色散元件,得到N路时域分离的已调脉冲信号;
S4.所述N路已调信号分别输入到光电转换器中进行光电转换后接入相应的比较器,通过和预先设定好的比较器判决阈值进行比较,当输入电压大于阈值时判决输出为“1”,否则输出为“0”,从而将模拟信号转换为数字信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述加权多波长脉冲源发出的加权多波长采样光脉冲波长总数为M(M≥3),第i个波长的脉冲功率归一化Pi(i=1,2,...,M)表示为:
3.根据权利要求1所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤S2中,模拟射频信号是由信号发生器产生并同步输入到第一马赫‑曾德尔调制器、第二马赫‑曾德尔调制器和第N(N≥3)马赫‑曾德尔调制器中,模拟射频信号的峰峰值为Vπ(2NM‑M+1)/(2NM)。
4.根据权利要求3所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述第一马赫‑曾德尔调制器、第二马赫‑曾德尔调制器和第N马赫‑曾德尔调制器输出的N路调制信号的初始相位 的表达式为:
5.根据权利要求4所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述第一马赫‑曾德尔调制器、第二马赫‑曾德尔调制器和第N马赫‑曾德尔调制器的N路调制信号的初始相位分别由第一直流电源、第二直流电源和第N直流电源提供偏置电压进行控制,以使N个调制器偏置电压Vbj表达式为:
6.根据权利要求1所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤S2中,所述第一马赫‑曾德尔调制器、第二马赫‑曾德尔调制器以及第N马赫‑曾德尔调制器输出的光信号强度 的表达式为:
其中, 代表输入模拟信号引入的相移。
7.根据权利要求1所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述第一色散元件、第二色散元件以及第N色散元件使输入的N路多波长重叠已调脉冲由于群速度色散效应发生走离,多波长脉冲在时域上分离并且与下一周期脉冲不重叠。
8.根据权利要求1所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤S4中,所述比较器阈值设定为输入脉冲最大功率的1/2,对比光电转换后的电信号与比较器阈值,当输入电压大于阈值时判决输出为“1”,否则输出为“0”,从而将模拟信号转换为数字信号。
9.一种基于加权调制曲线的光子模数转换系统,其特征在于,包括加权多波长脉冲源(1)、光分束器(2)、第一马赫‑曾德尔调制器(3)、第二马赫‑曾德尔调制器(4)、第N马赫‑曾德尔调制器(5)、信号发生器(6)、第一直流电源(7)、第二直流电源(8)、第N直流电源(9)、第一色散元件(10)、第二色散元件(11)、第N色散元件(12)、第一光电探测器(13)、第二光电探测器(14)、第N光电探测器(15)、第一比较器(16)、第二比较器(17)和第N比较器(18);所述加权多波长脉冲源(1)用于发出多波长采样光脉冲,所述信号发生器(6)用于产生模拟射频信号并同步输入到第一马赫‑曾德尔调制器(3)、第二马赫‑曾德尔调制器(4)和第N马赫‑曾德尔调制器(5)中,所述第一直流电源(7)、第二直流电源(8)和第N直流电源(9)分别用于为第一马赫‑曾德尔调制器(3)、第二马赫‑曾德尔调制器(4)和第N马赫‑曾德尔调制器(5)提供偏置电压;所述多波长采样光脉冲经过光分束器(2)分成N路采样脉冲,所述N路采样光脉冲分别进入第一马赫‑曾德尔调制器(3)、第二马赫‑曾德尔调制器(4)和第N马赫‑曾德尔调制器(5)同时对模拟射频信号进行调制,输出N路调制信号;所述N路调制信号分别经过第一色散元件(10)、第二色散元件(11)和第N色散元件(12)后得到时域不重叠的已调脉冲信号,所述时域分离的已调信号分别输入到第一光电探测器(13)、第二光电探测器(14)、第N光电探测器(15)中实现光电转换得到电信号,所述电信号分别输入到第一比较器(16)、第二比较器(17)和第N比较器(18)中与阈值进行比较完成模拟信号到数字信号的转换。