数字光信号的抖动的性能是评价数字光信号以及光信号质量的核心指标。面对数字光信号中的抖动测量,传统的示波器或眼图仪依赖其高速的电采样芯片来实现对数字电信号的测量。本文设计了数字光信号的抖动测量方法,解决了高速数字光信号的抖动测量的技术难题。基于光采样和电量化的数字光信号抖动测量系统分为:光采样,电量化,以及眼图恢复和抖动的计算测量等部分。光采样是采用电脉冲对光信号通过高速调制器进行开关调制,实现对光信号的高速光脉冲采样。电量化采用传统的模数转换芯片来完成信号的量化,得到了较高的量化精度。眼图恢复包括时钟恢复和眼图恢复两部分,通过眼图提取抖动直方图和抖动信息。针对2.5 Gb/s的数字光信号的抖动测量,采用了40 GHz的铌酸锂电光调制器作为光采样的核心部件,并采用重复频率为1.55 GHz,脉冲宽度为80.6 ps的电脉冲驱动该电光调制器完成光采样。80.6 ps的脉冲信号后端模数转换芯片无法实现电量化,因此采用光延迟电叠加的方法来完成脉冲展宽,将脉冲展宽到250 ps,再通过光电转换成电信号,后端模数转换芯片完成量化,其工作频率为1.55 GHz。设计了软件恢复时钟和采用随机取样恢复眼图的程序,在软件时钟恢复方案的基础上提出一种频域逼近的优化方案,该优化方案将算法需要的1300 s计算时间优化到4 s计算时间,用得到的时钟周期通过随机取样信号恢复方法恢复出眼图。建立了数字光信号抖动测量实验系统,对于2.5 Gb/s的NRZ码数字光信号进行了抖动测量,其中光信号平均光功率范围在‐4.2～10.3 d Bm,测得的抖动范围为42.8～9.0 ps。