傳統(tǒng)的電子DAC由于射頻延遲、時(shí)間抖動(dòng)和電磁干擾等電子固有限制，只能在能量效率和帶寬之間權(quán)衡，無法同時(shí)提高轉(zhuǎn)化速率與轉(zhuǎn)化精度，無法滿足現(xiàn)有信號(hào)處理系統(tǒng)大帶寬、高精度的需求。隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用光子技術(shù)突破傳統(tǒng)方案時(shí)鐘抖動(dòng)、電磁干擾的瓶頸從而實(shí)現(xiàn)高速、高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器引起許多研究者注意，充分發(fā)揮光子技術(shù)高速采樣時(shí)鐘、大帶寬和無電磁干擾的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，提升通信系統(tǒng)性能是極具發(fā)展前景的方法。

現(xiàn)有的光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換方案根據(jù)數(shù)字信號(hào)的輸入類型分為串行和并行兩類。光子串行數(shù)模轉(zhuǎn)換方案能夠?qū)Υ袛?shù)字信號(hào)進(jìn)行直接的處理轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，但轉(zhuǎn)換速率相較于能夠同時(shí)對多個(gè)比特位數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的并行方案較低。2001年，日本NTT公司提出一種基于加權(quán)延時(shí)的光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換方案，是最早的光學(xué)串行輸入數(shù)模方案，多路相同的串行數(shù)字信號(hào)經(jīng)過光衰減施加上相應(yīng)比特權(quán)重后，每個(gè)通道對應(yīng)延時(shí)一個(gè)比特周期后通過干涉儀疊加，采用光判決門提取對應(yīng)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換形成的模擬信號(hào)。但該方案最大的缺點(diǎn)就是要精準(zhǔn)控制每路信號(hào)的相位才能實(shí)現(xiàn)同波長疊加，并且需要高速光判決門提取信號(hào)才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換。清華大學(xué)于2008年提出基于多波長加權(quán)脈沖序列的光子數(shù)模轉(zhuǎn)換方案，該方案利用色散光纖使加權(quán)多波長脈沖串在時(shí)域上色散分離并分別調(diào)制串行數(shù)字信號(hào)的不同加權(quán)位，調(diào)制后的信號(hào)經(jīng)過色散補(bǔ)償光纖實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)在時(shí)域上的加權(quán)疊加，利用光電檢測器實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換和低通濾波后得到對應(yīng)的模擬信號(hào)。該方案對脈沖周期、光纖色散量等有精確要求，并且轉(zhuǎn)換精度受限于多波長脈沖的重復(fù)周期。

ipitek在2003年提出并行轉(zhuǎn)換方案，該方案利用并行電光調(diào)制器陣列實(shí)現(xiàn)對數(shù)字信號(hào)的并行處理，后通過光電檢測器陣列實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)的非相干疊加。該方案具有轉(zhuǎn)換速率高，易集成的優(yōu)點(diǎn)，但調(diào)制器響應(yīng)速度和消光比、光電檢測器帶寬等都會(huì)成為系統(tǒng)性能的限制因素。2007年清華大學(xué)在ipitek并行方案基礎(chǔ)上采用了寬譜光源來降低非相干疊加過程中的干涉噪聲。2005年大阪大學(xué)提出一種基于非線性光環(huán)鏡(nonlinearopticalloopmirror,nolm)的光子數(shù)模轉(zhuǎn)換方案。2014年中科院還提出了基于微環(huán)諧振器的光子數(shù)模轉(zhuǎn)換方案，用高低電壓控制微環(huán)諧振器諧振波長的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制。該方案使用多個(gè)微環(huán)諧振器實(shí)現(xiàn)并行數(shù)模轉(zhuǎn)換。