[实用新型]一种基于混沌信号的偏置控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，特别是一种基于混沌信号的偏置控制装置。

背景技术

电光调制器是利用某些晶体的电光效应对光信号进行调制的器件，在高速光通信、光纤传感等领域应用非常广泛。电光调制根据所施加的电场方向的不同, 可分为纵向电光调制和横向电光调制；根据调制类型的不同，可分为电光相位调制和电光强度调制。典型的电光调制器输出特性曲线见示意图2，电光调制器输出特性曲线是一个余弦函数形状的曲线。对于电光调制器，环境温度、机械扭曲、机械振动以及输入光的偏振态变化都会引起电光调制器工作点的缓慢漂移（示意见图2），从而导致电光调制器的性能变坏，给电光调制器的应用带来了麻烦。因此，对电光调制器工作点进行自动跟踪和控制是十分必要的。

此外，在对电光调制器工作点进行自动跟踪和控制时，传统的电光调制器工作点控制方案往往采用在直流偏置端输入的低频扰动信号作为反馈信号，这种方法会在电光调制器的输出能量谱上带来单音噪声信号，而该单音噪声信号容易在调制时由于非线性带来杂散，进而影响后续的处理及应用。

但现有的电光调制器调控制装置如图5所示，往往只有通过单纯的移频正弦信号以及直流偏置低频扰动信号进行控制，所以难以避免扰动信号对输出谱的影响，具有一定的局限性，虽然可以实现电光调制器稳定的工作，但往往会引入过量的杂散。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于混沌信号的偏置控制装置，利用混沌信号进行反馈调制，很好的消除了传统结构的局限性，使得电光调制产生的连续光更利于后续处理，且有更广的应用范围。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本实用新型提出的一种基于混沌信号的偏置控制装置，包括激光器、电光调制器、光耦合器和偏置控制模块，所述偏置控制模块包括光电转换信号放大模块、模数转换模块、控制器、直流偏置输出电路、混沌信号发生器、正弦信号发生器和信号混合电路；其中,

激光器，用于输出连续的激光至电光调制器；

电光调制器，用于将连续的激光移频，输出信号光至光耦合器；

光耦合器，用于将信号光分成两路：第一路光作为光学本振信号输出，第二路光作为反馈光输出至光电转换信号放大模块；

光电转换信号放大模块，用于将第二路光转换成电压信号后并放大，输出放大后的电压信号至模数转换模块；

模数转换模块，用于将放大后的电压信号转换成数字信号作为反馈信号输出至控制器；

混沌信号发生器，用于输出两路宽频噪声信号，一路输出至信号混合电路，另一路作为参考信号输出至控制器；

控制器，用于控制混沌信号发生器以及正弦信号发生器的工作，并对输入的反馈信号和参考信号进行处理，得出电光调制器工作点漂移情况，根据该漂移情况控制直流偏置输出电路；

直流偏置输出电路，用于输出直流偏置电压信号至电光调制器的直流偏置输入端口，使得电光调制器的工作点向最佳工作点靠近；

正弦信号发生器，用于产生纯净的正弦信号并将其输出至信号混合电路；

信号混合电路，用于将宽频噪声信号和纯净的正弦信号叠加，产生射频控制信号并将其输出至电光调制器的射频控制端，射频控制信号控制电光调制器的工作。

作为本实用新型所述的一种基于混沌信号的偏置控制装置进一步优化方案，最佳工作点为电光调制器在连续光工作的条件下输出光功率最小时所需要的直流偏置电压大小。

作为本实用新型所述的一种基于混沌信号的偏置控制装置进一步优化方案，模数转换模块的型号为Microchip公司的MCP3428。

作为本实用新型所述的一种基于混沌信号的偏置控制装置进一步优化方案，正弦信号发生器的型号为AD公司的AD9915。

作为本实用新型所述的一种基于混沌信号的偏置控制装置进一步优化方案，控制器的型号为LCMXO1200。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本实用新型采用正弦调制波实现了电光调制器的移频作用，使得输出连续光位于非基频位置，便于后续的处理；

（2）本实用新型用宽频噪声信号代替低频扰动信号进行最佳工作点控制，防止了直流偏置端引入低频扰动信号带来的单音噪声，使得电光调制器的输出噪声谱更加平坦，有效降低了杂散信号对光学移频质量的影响。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图。