[发明专利]一种M-Z调制器用正交偏置点控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种M-Z调制器用正交偏置点控制装置，其特征在于：所述正交偏置点控制装置包括光探测放大器(1)、A/D转换器(2)、微控制器(3)、D/A转换器(4)、低通滤波器I(5)、全波整流器I(6)、低通滤波器II(7)、带通滤波器(8)、全波整流器II(9)、低通滤波器III(10)、乘法器(11)、1KHz正弦信号发生器(12)和加法器(13)；

所述光探测放大器(1)的输出端分别与A/D转换器(2)、低通滤波器I(5)和带通滤波器(8)的输入端连接；所述A/D转换器(2)与微控制器(3)连接，所述微控制器(3)分别与D/A转换器(4)、1KHz正弦信号发生器(12)和乘法器(11)连接；所述低通滤波器I(5)的输出端与全波整流器I(6)的输入端连接，所述全波整流器I(6)的输出端与低通滤波器II(7)的输入端连接；所述带通滤波器(8)的输出端与全波整流器II(9)的输入端连接，所述全波整流器II(9)的输出端与低通滤波器III(10)的输入端连接；所述低通滤波器II(7)和低通滤波器III(10)的输出端分别与乘法器(11)的两个输入端连接；所述D/A转换器(4)、1KHz正弦信号发生器(12)和乘法器(11)的输出端分别与加法器(13)的三个输入端连接；

所述加法器(13)的输出端作为正交偏置点控制装置的输出端；

所述乘法器(11)能对两路输入信号做除法运算；

所述加法器(13)能对三路输入电压信号进行求和运算。

2.一种M-Z调制器用正交偏置点控制装置的控制方法，所涉及的硬件包括：激光器(14)、M-Z调制器(15)、光耦合器(16)和正交偏置点控制装置，所述正交偏置点控制装置包括光探测放大器(1)、A/D转换器(2)、微控制器(3)、D/A转换器(4)、低通滤波器I(5)、全波整流器I(6)、低通滤波器II(7)、带通滤波器(8)、全波整流器II(9)、低通滤波器III(10)、乘法器(11)、1KHz正弦信号发生器(12)和加法器(13)；

所述光探测放大器(1)的输出端分别与A/D转换器(2)、低通滤波器I(5)和带通滤波器(8)的输入端连接；所述A/D转换器(2)与微控制器(3)连接，所述微控制器(3)分别与D/A转换器(4)、1KHz正弦信号发生器(12)和乘法器(11)连接；所述低通滤波器I(5)的输出端与全波整流器I(6)的输入端连接，所述全波整流器I(6)的输出端与低通滤波器II(7)的输入端连接；所述带通滤波器(8)的输出端与全波整流器II(9)的输入端连接，所述全波整流器II(9)的输出端与低通滤波器III(10)的输入端连接；所述低通滤波器II(7)和低通滤波器III(10)的输出端分别与乘法器(11)的两个输入端连接；所述D/A转换器(4)、1KHz正弦信号发生器(12)和乘法器(11)的输出端分别与加法器(13)的三个输入端连接；

所述加法器(13)的输出端作为正交偏置点控制装置的输出端；

所述乘法器(11)能对两路输入信号做除法运算；

所述加法器(13)能对三路输入电压信号进行求和运算；

M-Z调制器(15)的光载波输入端与一激光器(14)连接，M-Z调制器(15)的输出端与一光耦合器(16)连接，光耦合器(16)为单输入双输出，该光耦合器(16)的第一输出端与第二输出端分光比为99:1，所述第二输出端与光探测放大器(1)的输入端连接，所述加法器(13)的输出端与M-Z调制器(15)的偏置电压输入端连接；

其特征在于：正交偏置点控制装置运行过程中：所述光探测放大器(1)能通过所述第二输出端对M-Z调制器(15)的输出光信号进行连续采样，并将得到的采样信号分别传输给A/D转换器(2)、低通滤波器I(5)和带通滤波器(8)；所述A/D转换器(2)能对采样信号实时进行AD转换处理，并将得到的数字信号传输至微控制器(3)；所述D/A转换器(4)能对微控制器(3)的输出信号实时进行DA转换处理，并将得到的信号传输至加法器(13)；所述带通滤波器(8)、全波整流器II(9)和低通滤波器III(10)记为第一滤波模块，所述低通滤波器I(5)、全波整流器I(6)和低通滤波器II(7)记为第二滤波模块；所述第一滤波模块能对采样信号实时进行滤波处理，并将得到的滤波信号1传输至乘法器(11)；所述第二滤波模块能对采样信号实时进行滤波处理，并将得到的滤波信号2传输至乘法器(11)；所述乘法器(11)能对滤波信号1和滤波信号2实时进行除法运算得到处理信号1；所述加法器(13)能对乘法器(11)、1KHz正弦信号发生器(12)和D/A转换器(4)三者的输出信号实时进行加法处理并将得到的处理信号2加载到M-Z调制器(15)的偏置电压输入端；

正交偏置点控制装置刚开始工作时，乘法器(11)的输出端处于关断状态，微控制器(3)先通过D/A转换器(4)向加法器(13)输出扫描电压，同时，微控制器(3)根据所述数字信号进行偏置点搜索操作，搜索到M-Z调制器(15)当前的正交偏置点后，微控制器(3)通过D/A转换器(4)向加法器(13)持续输出与M-Z调制器(15)的正交偏置点相匹配的偏置电压，输出偏置电压的同时，微控制器(3)控制1KHz正弦信号发生器(12)向加法器(13)持续输出1kHz的正弦抖动信号，输出偏置电压的同时，微控制器(3)控制乘法器(11)的输出端选通；

所述第一滤波模块按如下方式对采样信号进行滤波处理：

所述带通滤波器(8)对采样信号中的2kHz正弦信号分量进行提取，并将得到的信号输出至全波整流器II(9)；全波整流器II(9)对带通滤波器(8)的输出信号进行全波整流处理，并将得到的信号输出至低通滤波器III(10)；低通滤波器III(10)对全波整流器II(9)的输出信号中的低频直流分量进行提取，即可得到相应的滤波信号1；

所述第二滤波模块按如下方式对采样信号进行滤波处理：

所述低通滤波器I(5)对采样信号中的1kHz一次谐波分量进行提取，并将得到的信号输出至全波整流器I(6)；全波整流器I(6)对低通滤波器I(5)的输出信号进行全波整流处理，并将得到的信号输出至低通滤波器II(7)；低通滤波器II(7)对全波整流器I(6)的输出信号中的低频直流分量进行提取，即可得到相应的滤波信号2。