[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

说明书

本发明提供了一种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、A/D转换器、微控制器、D/A转换器、低通滤波器I、全波整流器I、低通滤波器II、带通滤波器、全波整流器II、低通滤波器III、乘法器、1KHz正弦信号发生器、加法器；基于前述正交偏置点控制装置，本发明还提供了一种M‑Z调制器正交偏置点的控制方法。本发明的有益效果是：对M‑Z调制器正交偏置点漂移的控制适用工作温度范围大、控制精度高。

技术领域

本发明涉及调制器控制技术领域，特别是一种M-Z调制器用正交偏置点控制装置及其控制方法。

背景技术

目前，光纤通信系统朝高速、长距离、大容量的方向发展，由于采用铌酸锂基底的M-Z调制器(马赫曾德尔调制器)具有调制速率高、工作性能稳定、调制信号的频率啁啾小、光损耗较低、适用于多种码型等优势，被广泛应用于高速光通信系统、微波光子学链路等相关光传输处理系统中。由于M-Z调制器的传输函数为非线形函数，所以在使用M-Z调制器时需要给它加载一个直流偏置电压来保证其信号调制时可以工作在其传输函数合适的工作点上。但是工作中由于时间、环境温度、外电场、应力等因素的变化都会对M-Z调制器的稳定性产生影响，M-Z调制器偏置点发生漂移，导致调制信号质量变差、传输系统误码率上升。为了保证M-Z调制器可以稳定工作在其传输函数合适的工作点上，需要根据输入和输出光信号情况，及时对由于各种原因导致的M-Z调制器工作点漂移进行修正。

为了减小M-Z调制器偏置点漂移对光通信系统性能影响，科研技术人员做了大量的研究工作，提出各种M-Z调制器偏置点控制方法,主要归纳为两种：一种是功率法，一种是扰频法；前者基于调制器输入和输出的光功率比对其工作点漂移进行反馈控制补偿，然而调制器输出反馈光信号会随输入光功率波动与光路损耗变化而变化，造成偏置点控制精度差；目前工程上大都采用后一种方法，即采用一个低频抖动信号的反馈控制方法来实现调制器偏置点的锁定，然而，由于理论分析不全面、电路设计不合理等因素的影响，现有技术中抑制M-Z调制器正交偏置点漂移的方法在实际应用中存在缺陷，例如工作温度范围小、控制精度低等。

发明内容

针对背景技术的问题，本发明提供一种M-Z调制器用正交偏置点控制装置及其控制方法，以解决现有技术中，对调制器正交偏置点漂移的控制方法适用的工作温度范围小、控制精度低的问题。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种M-Z调制器用正交偏置点控制装置，其创新点在于：所述正交偏置点控制装置包括光探测放大器、A/D转换器、微控制器、D/A转换器、低通滤波器I、全波整流器I、低通滤波器II、带通滤波器、全波整流器II、低通滤波器III、乘法器、1KHz正弦信号发生器和加法器；

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

所述加法器的输出端作为正交偏置点控制装置的输出端；

所述乘法器能对两路输入信号做除法运算；

所述加法器能对三路输入电压信号进行求和运算。

本发明还提供了一种M-Z调制器正交偏置点的控制方法，所涉及的硬件包括激光器、M-Z调制器、光耦合器和正交偏置点控制装置，所述正交偏置点控制装置如前所述；