图2 低抖动重复频率光电转换

        如图2所示，低抖动重复频率光电转换，首先完成光电转换，再经过整形电路以输出电脉冲，供下一级电路进行放大和锁相输出。

        采用力科6GHz的示波器，测得的激光器输出的光脉冲的频率和抖动的指标如下：
1） 信号频率：52MHz；
2） 频率变化：7.48kHz
3）Pk-Pk抖动:16ps
4）Rms 抖动:2.03ps

        如图3所示，是采用力科6GHz的示波器，测得的自研光电转换电路转换后输出的电脉冲和激光器输出的光脉冲信号之间的相位抖动，测的技术指标如下：
1）Pk-Pk :14ps
2）Rms:2.45ps

     图3 光电转换后的电脉冲和输入光脉冲之间的信号抖动

5 低抖动重复频率电脉冲的锁相和整形放大

        技术方案如图4所示，低抖动重复频率电脉冲信号经过放大，再进行PLL锁相倍频，最终输出155.52MHz的电脉冲信号[6][7]。

图4 低抖动重复频率电脉冲的锁相和整形放大原理

        由于输出时钟信号要求的指标非常高，因此锁相环电路研制是关键，该锁相环电路必须具有抖动衰减能力，而且在设计上应该是锁住平均相位，即对瞬时突变不敏感。锁相环电路研制采用了DDS、数字锁相环、模拟锁相环等进行验证，最终结论是必须在定频率点采用模拟锁相环。

        如图5所示，是采用力科6GHz的示波器，测得的锁相后输出电脉冲和锁相前输入光脉冲之间的相位抖动的指标如下：
1）Pk-Pk :17ps
2）Rms:2.62ps

图5 锁相后输出的时钟信号的抖动精度测试

6 结论

        最终输出信号的技术指标达到了设计要求，获得了较为满意的结果。该技术对我国新一代高功率固体激光驱动器以及其它需要高精度同步的仪器或者设备的设计具有较高的参考价值，为以后的神光III主机同步系统提供了可靠的的时钟源。为国内的相关技术提供了一个崭新的技术路线，来解决时间晃动和远距离传输的问题，有广泛的推广前景。