[发明专利]一种电光调制器工作点自动偏压控制的装置及方法

说明书

本申请公开了一种电光调制器工作点自动偏压控制的装置及方法，由硬件控制MZM的工作点，即光电探测器探测MZM的输出光功率，由乘法器、滤波器和积分器对输出光功率和第一RC振荡器产生的第一振荡信号进行乘法、滤波、积分计算，将计算结果和第二RC振荡器产生的第二振荡信号输入加法器中进行加法计算，由微控制单元根据加法计算结果控制热电偶的加热程度，改变MZM的输出光功率。可见，该方法可以实现一旦MZM偏离工作点，微控制单元接收到斜率会发生变化，微控制单元会控制偏压变化，使斜率一直维持在最高点或最低点，维持工作点稳定。本发明通过硬件的方法实现MZM的自动偏压控制，可以节约一半以上的时间，提高工作点的控制速度。

技术领域

本申请涉及通信光传感技术领域，尤其涉及一种电光调制器工作点自动偏压控制的装置及方法。

背景技术

在基于硅光技术的光模块中，光信号的调制通过马赫-增德尔电光调制器(Mach-Zehnder Modulator，MZM)实现。马赫-增德尔电光调制器(MZM)是将输入光分成两路相等的信号，分别进入调制器的两个光支路，这两个光支路采用的材料是电光性材料(或者随热度变化的材料)，其折射率随外部施加的电信号大小(或者是热度)而变化。由于光支路的折射率变化会导致信号相位的变化，当两个支路信号调制器输出端再次结合在一起时，合成的光信号将是一个大小变化的干涉信号，相当于把电信号的变化转换成了光信号的变化，实现了光强度的调制。使用时，需先将MZM稳定在工作点，即平均光功率点，在此基础上施加小信号来传递信息。

马赫-增德尔电光调制器(MZM)由于其自身结构因素的制约，容易受到自身温度变化和外界环境的干扰，导致其工作点(平均光功率点)不稳定。因此，在使用过程中，需对工作点进行控制，以将其控制在稳定状态。

传统方案中，一般通过软件控制实现MZM的稳定工作点控制，但是软件控制较慢，有超出通信协议中时间限制的风险。

发明内容

本申请提供了一种电光调制器工作点自动偏压控制的装置及方法，以解决现有的工作点控制方法控制速度较慢的问题。

第一方面，本申请提供了一种电光调制器工作点自动偏压控制的装置，包括：

光电探测器，用于探测MZM的输出光功率；

第一RC振荡器，用于产生第一振荡信号；

乘法器，所述乘法器的输入端分别与光电探测器和第一RC振荡器连接，所述乘法器用于获取输出光功率和第一振荡信号，进行相乘处理；

滤波器，所述滤波器的输入端和所述乘法器的输出端连接，所述滤波器用于对所述乘法器的处理结果进行滤噪处理；

积分器，所述积分器的输入端与所述滤波器的输出端连接，所述积分器用于对经过滤噪处理的结果进行积分处理；

第二RC振荡器，用于产生第二振荡信号；

加法器，所述加法器的输入端分别与所述第二RC振荡器和所述积分器的输出端连接，所述加法器用于获取所述第二振荡信号和所述积分处理后的结果，进行相加处理；

微控制单元，所述微控制单元的输入端与加法器的输出端连接，所述微控制单元用于对相加处理后的结果进行处理；

热电偶，所述热电偶的输入端与所述微控制单元的输出端连接，所述热电偶用于根据所述微控制单元的处理结果改变加热程度，以改变MZM的输出光功率。

第二方面，本发明实施例提供的一种电光调制器工作点自动偏压控制的方法，包括以下步骤：

获取由光电探测器探测MZM的输出光功率值和第一RC振荡器产生的第一振荡信号；

根据所述输出光功率值和第一振荡信号，由乘法器进行相乘处理，得到输出光功率和时间的变化关系；