Time-stretch analog-to-digital converter
ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಕನ್ವರ್ಟರ್ (ಟಿಎಸ್-ಎಡಿಸಿ), ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಎನ್ಹಾನ್ಸ್ಡ್ ರೆಕಾರ್ಡರ್ (ಟಿಐಎಸ್ಇಆರ್) ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಕನ್ವರ್ಟರ್ (ಎಡಿಸಿ) ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಎಡಿಸಿಗಳಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಳನ್ನು ಡಿಜಿಟೈಸ್ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಫೋಟಾನಿಕ್ ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ (ಪಿಟಿಎಸ್) ಡಿಜಿಟೈಜರ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫ್ರಂಟೆಂಡ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಮಯ-ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ, ಇದು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಎ. ಡಿ. ಸಿ. ಯಿಂದ ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ (ಅಥವಾ ಅದರ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ). ಹಿನ್ನೆಲೆ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ದತ್ತಾಂಶ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಮಾಪನ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದರಿಂದ ಅತಿ ವೇಗದ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಿಗೆ (ಎ. ಡಿ. ಸಿ. ಗಳು) ಭಾರಿ ಬೇಡಿಕೆಯಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಡಿಸಿಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ, ಅವು ಸೀಮಿತ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಬಹಳಷ್ಟು ದುರ್ಬಲತೆಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತವೆ, ಡಿಜಿಟೈಸ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಟಿಎಸ್-ಎಡಿಸಿಯಲ್ಲಿ, ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಸಮಯ-ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಮಿತಿಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣಕ್ಕೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ, ಸಂಕೇತದ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ (ಮತ್ತು ವಾಹಕ ಆವರ್ತನ) ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮೂಲ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣಗೊಳಿಸಲು ತುಂಬಾ ನಿಧಾನವಾಗಿದ್ದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಎ. ಡಿ. ಸಿ. ಗಳನ್ನು ಈಗ ಈ ನಿಧಾನಗತಿಯ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫ್ರಂಟೆಂಡ್ ಆಗಿರುವ ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಪ್ರೊಸೆಸರ್, ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸರಿಯಾಗಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಫಿಲ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಅನೇಕ ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತರಂಗಾಂತರ-ವಿಭಾಗ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್ (ಡಬ್ಲ್ಯುಡಿಎಂ) ಫಿಲ್ಟರ್, ಮೂಲ ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ವಿಭಾಗಗಳ ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಪ್ರತಿಕೃತಿಯು ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ನಂತರ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಪರಸ್ಪರ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು. ಸಮಯ-ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಮತ್ತು ನಿಧಾನಗತಿಯ ಸಿಗ್ನಲ್ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ನಂತರ ನಿಧಾನಗತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಎಡಿಸಿಗಳಿಂದ ಡಿಜಿಟಲ್ ಮಾದರಿಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಈ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸರ್ (ಡಿಎಸ್ಪಿ) ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ ಡೇಟಾವು ಮೂಲ ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಡಿಜಿಟಲ್ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವಾಗಿರುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮರುಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಪ್ರಿಪ್ರೊಸೆಸರ್ನಿಂದ ಸಿಗ್ನಲ್ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಯಾವುದೇ ವಿರೂಪವನ್ನು ಸಹ ಡಿಎಸ್ಪಿ ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಸಮಯವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫ್ರಂಟ್-ಎಂಡ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಶಾಲವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸೂಪರ್ ಕಾಂಟಿನಮ್ ಪಲ್ಸ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುವ ಅಲ್ಟ್ರಾಶೋರ್ಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಲ್ಸ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 100 ರಿಂದ 200 ಫೆಮ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಉದ್ದ) ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ (ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುವ ಫೈಬರ್ನಂತಹ) ಚದುರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಮಯವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ನಾಡಿಮಿಡಿತದಲ್ಲಿ (ಬಹುತೇಕ) ರೇಖೀಯ ಸಮಯದಿಂದ ತರಂಗಾಂತರದ ನಕ್ಷೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ತರಂಗಾಂತರಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಪಡೆದ ನಾಡಿಮಿಡಿತವನ್ನು ಚಿರ್ಪ್ಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಆವರ್ತನವು ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡುಗಳಷ್ಟು ಉದ್ದವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಇಂಟೆನ್ಸಿಟಿ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಈ ಚಿರ್ಪ್ಡ್ ಪಲ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ತರುವಾಯ, ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಎರಡನೇ ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸರಣ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಈ ಪಡೆದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಫೋಟೊ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಡೊಮೇನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೂಲ ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಪ್ರತಿಕೃತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಾಗಿ, ಸೂಪರ್ ಕಾಂಟಿನಮ್ ಪಲ್ಸ್ಗಳ ರೈಲುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ಗೆ ಬರುವ ಕಲಬೆರಕೆಯ ನಾಡಿಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಅಗಲವಾಗಿರಬೇಕು (ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸರಿಯಾಗಿ) ಅಂದರೆ ಒಂದು ನಾಡಿಮಿಡಿತದ ಹಿಂಭಾಗದ ತುದಿಯು ಮುಂದಿನ ನಾಡಿಮಿಡಿತದ ಮುಂಭಾಗದ ತುದಿಯನ್ನು ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಭಜನೆಗಾಗಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫಿಲ್ಟರ್ಗಳು ಎರಡನೇ ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮದ ಔಟ್ಪುಟ್ನಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಅನೇಕ ತರಂಗಾಂತರ ಚಾನೆಲ್ಗಳಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ ಚಾನಲ್ಗೆ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕೆಂಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಎ. ಡಿ. ಸಿ. ಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಈ ಎ. ಡಿ. ಸಿ. ಗಳ ಔಟ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಡಿ. ಎಸ್. ಪಿ. ಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಡಿಜಿಟಲ್ ಔಟ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟಾನಿಕ್ ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ (ಪಿಟಿಎಸ್) ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆವೇಗ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪಿಟಿಎಸ್ ಪ್ರೊಸೆಸರ್ ಕೇಬಲ್ ಟಿವಿ ವಿತರಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುವಂತಹ ವಿಶೇಷ ಅನಲಾಗ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ (ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟಾನಿಕ್) ಫೈಬರ್ ಲಿಂಕ್ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅನಲಾಗ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕೊಂಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಫೈಬರ್ನ ಪ್ರಸರಣವು ಒಂದು ಉಪದ್ರವವಾಗಿದ್ದರೂ, ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ತಂತ್ರವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡೊಮೇನ್ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು ಅದನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕೇಬಲ್ ಟಿವಿ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ, ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ನಿರಂತರ-ತರಂಗ (ಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂ) ಲೇಸರ್ ಆಗಿದೆ. ಪಿಟಿಎಸ್ನಲ್ಲಿ, ಮೂಲವು ಚಿರ್ಪ್ಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಆಗಿದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅನಲಾಗ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಲಿಂಕ್ನಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸರಣವು ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಸೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳನ್ನು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ± ಫೆಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್, ಸಂಬಂಧಿತ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಜಾರಿಬೀಳುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಾಹಕದೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳ ಬಡಿತಗಳು ವಿನಾಶಕಾರಿಯಾಗಿ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆವರ್ತನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಮೊದಲ ಶೂನ್ಯವು ಹತ್ತಾರು ಜಿಹೆಚ್ಝ್ನಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಆಸಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣ ದಂಡವು ಸಮಯ-ವಿಸ್ತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ (ಅಥವಾ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್) ಮೇಲೆ ಮೂಲಭೂತ ಮಿತಿಯನ್ನು ಇರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಅದನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು. ಸಿಂಗಲ್-ಸೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಸರಣ ದಂಡವು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಪ್ರಸರಣ ದಂಡವನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ನ ದ್ವಿತೀಯ (ವಿಲೋಮ) ಔಟ್ಪುಟ್ ಪೋರ್ಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಅದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಆಂಟೆನಾಗಳು ವೈರ್ಲೆಸ್ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಶೂನ್ಯಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಬಹುದು (ಆದ್ದರಿಂದ ವೈಫೈ ಪ್ರವೇಶ ಬಿಂದುವಿನ ಮೇಲಿರುವ ಎರಡು ಆಂಟೆನಾಗಳು). ಈ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಹಂತ-ವೈವಿಧ್ಯತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಪಾತ ಸಂಯೋಜನೆ (ಎಂಆರ್ಸಿ) ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪೂರಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರಿಂದ ಆವರ್ತನ ಡೊಮೇನ್ನಲ್ಲಿ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು (ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ನ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ನಿಂದ ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 120 ಗಿಗಾಹರ್ಟ್ಝ್ ಆಗಿದೆ-ಇದು ಆಸಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ತರಂಗರೂಪಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಸಾಕಾಗುವ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ. ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅತ್ಯಂತ ದೊಡ್ಡ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಆದರೆ ದೊಡ್ಡ ನಷ್ಟದ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ-ಪ್ರಸರಣ ಫೈಬರ್ನೊಳಗೆ ರಾಮನ್ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಡಿಜಿಟೈಜರ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಪಿಟಿಎಸ್ ಬಳಸಿ, 10-ಗಿಗಾಹರ್ಟ್ಝ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವ ದಾಖಲೆಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಟೈಮ್ ಲೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ ಟೈಮ್ ಲೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಟೆಂಪೋರಲ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಎಂಬ ಮತ್ತೊಂದು ತಂತ್ರವನ್ನು ಸಮಯದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು (ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್) ಸಮಯಕ್ಕೆ ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು. ಟೈಮ್-ಲೆನ್ಸ್ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ವಿವರ್ತನ ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಪ್ರಸರಣದ ನಡುವಿನ ಗಣಿತದ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸ್ಪೇಸ್-ಟೈಮ್ ಡ್ಯುಯಾಲಿಟಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿರುವ ಮಸೂರವು ವಸ್ತುವಿನ ವರ್ಧಿತ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಮಸೂರವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತರಂಗಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಆವರ್ತನ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಚತುರ್ಭುಜ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ; ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಳ ಪ್ರಸರಣದೊಂದಿಗೆ (ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಮಸೂರಕ್ಕೆ, ಮಸೂರದಿಂದ ಕಣ್ಣಿಗೆ), ಇದು ವರ್ಧಿತ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾರಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವಿವರ್ತನ ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಪ್ರಸರಣದ ನಡುವಿನ ಗಣಿತದ ಸಮಾನತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ಮೂರು-ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸಬಹುದು, ಅದನ್ನು ಸಮಯಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಚದರ ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ಗೆ ಒಳಪಡಿಸುತ್ತದೆ (ಟೈಮ್ ಲೆನ್ಸ್ ಸ್ವತಃ), ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಮತ್ತೆ ಚದುರಿಸುತ್ತದೆ. ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ, ಎರಡು ಪ್ರಸರಣಶೀಲ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಕ್ಲಾಸಿಕ್ ಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಕರಣದ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸಿದಾಗ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ವಿಪಥನ-ಮುಕ್ತ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ತರಂಗರೂಪದ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ರೂಪರೇಖೆಯನ್ನು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಡೊಮೇನ್ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಎರಡನೇ ಪ್ರಸರಣ ಅಂಶವಿಲ್ಲದೆ ಸಮಯ ಮಸೂರವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಸೂರವು ಅದರ ಕೇಂದ್ರ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಕ್ಕೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಟೈಮ್-ಲೆನ್ಸ್ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಪಿಟಿಎಸ್ ಸ್ಪೇಸ್-ಟೈಮ್ ಡ್ಯುಯಲಿಟಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿಲ್ಲ-ಇನ್ಪುಟ್ ತರಂಗರೂಪದ ದೋಷ-ಮುಕ್ತ ನಿಧಾನ-ಡೌನ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಯಾವುದೇ ಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ತಂತ್ರವು ನಿರಂತರ-ಸಮಯದ ಸ್ವಾಧೀನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಹ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಸಿಲ್ಲೋಸ್ಕೋಪ್ಗಳ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವಾಗಿದೆ. ಎರಡು ತಂತ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಸಮಯದ ಮಸೂರಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುವ ಇನ್ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ತರಂಗರೂಪಗಳಿಗೆ, ಅಗತ್ಯವಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲಃ (1) ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ನಷ್ಟದ ಅನುಪಾತ, (2) ಏಕರೂಪದ ಪ್ರಸರಣ, ಮತ್ತು (3) ವಿಶಾಲ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ಗಳು. ಇದು ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ವಿದ್ಯುತ್ ತರಂಗರೂಪಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲದ ಸಮಯ ಮಸೂರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಪಿಟಿಎಸ್ ಅಂತಹ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಇದನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ತರಂಗರೂಪಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಡಿಜಿಟೈಜರ್ಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಫೇಸ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ ಅಥವಾ ಪಿ. ಎಸ್. ಟಿ. ಯು ಸಿಗ್ನಲ್ ಮತ್ತು ಇಮೇಜ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ಗೆ ಗಣನೆಯ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಮತ್ತು ವರ್ಗೀಕರಿಸುವುದು ಇದರ ಉಪಯುಕ್ತತೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಫೇಸ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ ಎಂಬುದು ಟೈಮ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ ಕುರಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಒಂದು ಉಪಶಾಖೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ 3ಡಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣದೊಂದಿಗೆ (ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ) ವಿವರ್ತನಶೀಲ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎ/ಡಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಫೋಟಾನಿಕ್ ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ (ಪಿಟಿಎಸ್) ಸಹ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಹಂತ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತೆಯ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರೊಫೈಲ್ಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ರಕ್ತ ಕಣಗಳಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮೊದಲ ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಹಂತದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸೀರಿಯಲ್ ಟೈಮ್-ಎನ್ಕೋಡೆಡ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಸ್ಟೀಮ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಏಕ-ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಫೋಟೊ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯ ಎ. ಡಿ. ಸಿ. ಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಚಿತ್ರವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಪಿಟಿಎಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟಾನಿಕ್ ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ತರಂಗಾಂತರ-ಸಮಯ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ವೇಗವಾಗಿ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ಅಥವಾ ಏರಿಳಿತದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಏಕ-ಶಾಟ್ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಟೈಮ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಕ್ವಾಂಟಿಟೇಟಿವ್ ಫೇಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ (ಟಿಎಸ್-ಕ್ಯುಪಿಐ) ಎಂಬುದು ಹಂತ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತೆಯ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರೊಫೈಲ್ಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲು ಟೈಮ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಸಮಯ ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಚಿತ್ರಣದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ಗಳ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಉಪ-ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ಗಳ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯೊಳಗೆ ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಒಂದು ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ನಾಡಿಮಿಡಿತವನ್ನು ನಂತರ ಸಮಯಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಕನ್ವರ್ಟರ್ (ಎಡಿಸಿ) ಮೂಲಕ ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಡಿಜಿಟೈಸ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಫಾಸ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಪ್ರಕಾಶವು ಮಸುಕಾದ-ಮುಕ್ತ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಕೋಶಗಳು ಅಥವಾ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿರುವ ಕಣಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಜಿ. ಸಿ. ವ್ಯಾಲಿ, "ಫೋಟಾನಿಕ್ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಕನ್ವರ್ಟರ್ಗಳು", ಆಪ್ಟ್. ಎಕ್ಸ್ಪ್ರೆಸ್, ಸಂಪುಟ. 15, ಇಲ್ಲ. 5, ಪು. 1955-1982, ಮಾರ್ಚ್ 2007. ಫೋಟಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಕಂಪ್ರೆಷನ್ ಫಾರ್ ಇನ್ಸ್ಟಾಂಟೇನಿಯಸ್ ವೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎ/ಡಿ ಕನ್ವರ್ಷನ್ (PHOBIAC) ಯೋಜನೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾವೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಳ ಸಮಯ-ಆವರ್ತನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಅನಲಾಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನಗಳು ಫೈಬರ್-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಸಂವಹನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅಳತೆ ಸಾಧನಗಳು