一種馬赫增德爾調(diào)制器的偏置控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種馬赫增德爾調(diào)制器的偏置控制系 統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，模擬光鏈路憑借其大帶寬、低損耗及抗電磁干擾等明顯優(yōu)勢成為國內(nèi)外 各個領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。模擬光鏈路中，外部調(diào)制光鏈路因其在調(diào)制帶寬及無啁嗽等方面表 現(xiàn)出的優(yōu)異性能，備受關(guān)注。
[0003] 對于外部調(diào)制光鏈路而言，最重要的技術(shù)指標(biāo)有噪聲指數(shù)、鏈路增益、無雜散動態(tài) 范圍等。馬赫增德爾調(diào)制器作為外部調(diào)制光鏈路不可或缺的關(guān)鍵器件，它的偏置控制效果 決定著鏈路的整體性能。例如，馬赫增德爾調(diào)制器的偏置角度對鏈路的噪聲指數(shù)和無雜散 動態(tài)范圍有著重要影響。馬赫增德爾調(diào)制器最常用的偏置角度主要有正交偏置點(diǎn)和低偏置 點(diǎn)，工作在正交偏置點(diǎn)可以消除鏈路二次諧波失真，工作在低偏置點(diǎn)可以獲得較大的調(diào)制 效率、限制探測器的光電流以避免飽和。此外，低偏置點(diǎn)還可以減少鏈路的噪聲指數(shù)、提升 無雜散動態(tài)范圍等。
[0004] 目前，所有的光鏈路系統(tǒng)都要求具有穩(wěn)定的性能。然而，由于一些客觀因素，如溫 度變化、機(jī)械振動、器件老化等，馬赫增德爾調(diào)制器的偏置角度極易發(fā)生漂移。所以，如何使 得馬赫增德爾調(diào)制器工作時，偏置角度保持穩(wěn)定，成為了業(yè)內(nèi)亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種馬赫增德爾調(diào)制器的偏置控制系統(tǒng)及方法，以解決馬 赫增德爾調(diào)制器在調(diào)制深度較大的情況下，位于低偏置點(diǎn)工作時偏置角度不穩(wěn)定的技術(shù)問 題。
[0006] 本發(fā)明提供了一種馬赫增德爾調(diào)制器的偏置控制系統(tǒng)，所述馬赫增德爾調(diào)制器包 括輸入接口和輸出接口，所述輸入接口連接第一光源，所述馬赫增德爾調(diào)制器用于調(diào)制所 述第一光源發(fā)出的第一激光，所述系統(tǒng)包括：
[0007] 第二光源，連接所述馬赫增德爾調(diào)制器的輸出接口，用于通過所述輸出接口向所 述馬赫增德爾調(diào)制器輸出第二激光，其中，所述第二激光與所述第一激光的波長不相等；
[0008] 射頻信號發(fā)生器，連接所述馬赫增德爾調(diào)制器的射頻信號接口，用于為所述馬赫 增德爾調(diào)制器提供GHz級的射頻信號；
[0009] 其中，所述馬赫增德爾調(diào)制器在所述射頻信號的作用下調(diào)制所述第二激光，以控 制所述馬赫增德爾調(diào)制器的偏置角度。
[0010] 其中，所述系統(tǒng)還包括：
[0011] 所述馬赫增德爾調(diào)制器的偏置角度為-90°至0,且所述射頻信號的功率大于或 等于10dB。
[0012] 其中，所述系統(tǒng)還包括：
[0013] 偏置控制器，連接所述馬赫增德爾調(diào)制器的偏置電壓接口，用于在所述射頻信號 發(fā)生器為所述馬赫增德爾調(diào)制器提供GHz級的射頻信號時，為所述馬赫增德爾調(diào)制器提供 穩(wěn)定的偏置電壓。
[0014] 其中，所述系統(tǒng)還包括：
[0015] 第一環(huán)形器，包括三個接口，第一接口連接所述第一光源，第二接口連接所述馬赫 增德爾調(diào)制器的輸入接口，第三接口連接所述偏置控制器的探測接口。
[0016] 其中，所述系統(tǒng)還包括：
[0017] 第二環(huán)形器，包括三個接口，第一接口連接所述第二光源，第二接口連接所述馬赫 增德爾調(diào)制器的輸出接口。
[0018] 其中，所述第二光源發(fā)出的第二激光進(jìn)入所述第二環(huán)形器的第一接口，自所述第 二環(huán)形器的第二接口輸出；自連接所述第二環(huán)形器的第二接口的所述輸出接口輸入所述馬 赫增德爾調(diào)制器，自所述輸入接口輸出；自連接所述輸入接口的所述第一環(huán)形器的第二接 口輸入，自第三接口輸出給所述偏置控制器的探測接口，供所述偏置控制器生成穩(wěn)定的偏 置電壓。
[0019] 其中，所述偏置控制器包括連接探測模塊、低通濾波模塊、放大模塊和微分積分處 理模塊；
[0020] 所述探測模塊連接所述偏置控制器的探測接口，接入來自所述馬赫增德爾調(diào)制器 的輸入接口的第二激光；
[0021] 所述低通濾波模塊獲取來自所述探測模塊的第二激光，濾除所述第二激光中的噪 音；
[0022] 所述放大模塊對濾除噪音后的第二激光進(jìn)行放大處理；
[0023] 所述微分積分處理模塊根據(jù)所述放大處理后的第二激光生成偏置電壓，并向所述 馬赫增德爾調(diào)制器的偏置電壓接口輸出穩(wěn)定的偏置電壓。
[0024] 本發(fā)明帶來了以下有益效果：本發(fā)明實(shí)施例提供了一種馬赫增德爾調(diào)制器的偏置 控制系統(tǒng)，該馬赫增德爾調(diào)制器用于調(diào)制第一激光，該偏置控制系統(tǒng)包括發(fā)出第二激光的 第二光源和發(fā)出GHz級的射頻信號的射頻信號發(fā)生器，其中第二激光在馬赫增德爾調(diào)制器 中的傳播方向與第一激光相反。馬赫增德爾調(diào)制器在射頻信號的作用下，調(diào)制第二激光，由 于第二激光此時的調(diào)制效率很低，以至于射頻信號的功率的變化對馬赫增德爾調(diào)制器的偏 置角度無影響，特別是在調(diào)制深度較大的情況下，馬赫增德爾調(diào)制器位于低偏置點(diǎn)工作時， 可有效地鎖定、控制馬赫增德爾調(diào)制器的偏置角度。
[0025] 本發(fā)明第二方面提供了一種馬赫增德爾調(diào)制器的偏置控制方法，所述馬赫增德爾 調(diào)制器包括輸入接口和輸出接口，所述輸入接口連接第一光源，所述馬赫增德爾調(diào)制器用 于調(diào)制所述第一光源發(fā)出的第一激光，所述方法包括：
[0026] 通過所述輸出接口向所述馬赫增德爾調(diào)制器輸出第二激光，所述第二激光與所述 第一激光的波長不相等；
[0027] 通過所述馬赫增德爾調(diào)制器的射頻信號接口，向所述馬赫增德爾調(diào)制器提供GHz 級的射頻信號；
[0028] 其中，所述馬赫增德爾調(diào)制器在所述射頻信號的作用下調(diào)制所述第二激光，以控 制所述馬赫增德爾調(diào)制器的偏置角度。
[0029] 其中，所述馬赫增德爾調(diào)制器的偏置角度為-90°至0,且所述射頻信號的功率大 于或等于10dB。
[0030] 其中，所述方法還包括：
[0031] 當(dāng)為所述馬赫增德爾調(diào)制器提供GHz級的射頻信號時，為所述馬赫增德爾調(diào)制器 提供偏置電壓。
[0032] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利 要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要的 附圖做簡單的介紹：
[0034] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的MZM的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的MZM的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖3是圖2所示的MZM的控制系統(tǒng)的仿真示意圖一；
[0037] 圖4是圖2所示的MZM的控制系統(tǒng)的仿真示意圖二；
[0038] 圖5是圖2所示的MZM的控制系統(tǒng)的仿真示意圖三；
[0039] 圖6是圖5所示的仿真示意圖三的對比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用 技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明 的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個特征可以相互結(jié)合， 所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例公開了一種馬赫增德爾調(diào)制器的偏置控制系統(tǒng)。該馬赫增德爾調(diào)制 器包括輸入接口和輸出接口，輸入接口連接第一光源，馬赫增德爾調(diào)制器用于調(diào)制所述第 一光源發(fā)出的第一激光。
[0042] 如圖1所示，該偏置控制系統(tǒng)主要包括第二光源、第一環(huán)形器、第二環(huán)形器、射頻 (Radio Frequency，簡稱RF)信號發(fā)生器和偏置控制器。其中，射頻信號發(fā)生器連接馬赫增 德爾調(diào)制器（Mach-Zehnder Modulator，簡稱MZM)的RF信號接口，偏置控制器包括連接探 測模塊、低通濾波模塊、放大模塊和微分積分處理模塊。探測模