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time-resolution enhanced multi-path OTD measurement using an adaptive filter based incoherent OFDR

Chinese Optics Letters 2024年第1期22卷 153-158页

作者：王立晗任凌云王祥传潘时龙 National Key Laboratory of Microwave Photonics Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China

High accuracy and time resolution optical transfer delay(OTD)measurement is highly desired in many multi-path applications,such as optical true-time-delay-based array systems and distributed optical ***,the time resolution is usually limited by the frequency range of the probe signal in frequency-multiplexed OTD measurement ***,we proposed a time-resolution enhanced OTD measurement method based on incoherent optical frequency domain reflectometry(I-OFDR),where an adaptive filter is designed to suppress the spectral leakage from other paths to break the resolution limitation.A weighted least square(WLS)cost function is first established,and then an iteration approach is used to minimize the cost ***,the appropriate filter parameter is obtained according to the convergence *** a proof-of-concept experiment,the time-domain response of two optical links with a length difference of 900 ps is successfully estimated by applying a probe signal with a bandwidth of 400 *** time resolution is improved by 2.78times compared to the theoretical resolution limit of the inverse discrete Fourier transform(iDFT)*** addition,the OTD measurement error is below±0.8 *** proposed algorithm provides a novel way to improve the measurement resolution without applying a probe signal with a large bandwidth,avoiding measurement errors induced by the dispersion effect.

关键词： optical transfer delay measurement time resolution enhancement incoherent OFDR adaptive filtering

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