[发明专利]光电调制器偏置点自动控制方法及装置

权利要求书

1.一种光电调制器偏置点自动控制方法，用于对IQ-MZM调制器的偏置工作点进行自动控制，所述IQ-MZM调制器包括I路、Q路两个MZM调制器和P路移相器，其特征在于，所述方法包括：

分别在I路MZM调制器和Q路MZM调制器的直流偏置电压上叠加第一频率的导频信号，在P路移相器的直流偏置电压上叠加第二频率的导频信号；所述第一频率是所述第二频率的二倍；

利用PID控制方法控制所述直流偏置电压使得所述两个MZM调制器和所述P路移相器的光输出功率中所述第一频率的信号分量为最小值，以使所述两个MZM调制器的偏置工作点为目标偏置工作点；

所述PID控制方法为：设r(t)是所述第一频率的信号分量的目标最小值；y(t)是接收的当前第一频率的信号分量的值；由目标最小值与当前第一频率的信号分量的值构成的控制偏差为e(t)＝r(t)–y(t)；PID控制器的比例系数为Kp，积分时间为Ti，积分系数为Ki＝Kp*T/Ti，微分时间为Td，微分系数为Kd＝Kp*Td/T，T为接收信号的采样周期，在第k个采样时刻，PID控制器输出的直流偏置电压值u_k为：

其中，e_k为第k个采样时刻输入的控制偏差值，e_k-1为第k-1个采样时刻输入的控制偏差值，j为整数；

所述方法还包括：检测所述两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点是否发生漂移；

若发生漂移，利用所述PID控制方法对所述偏置工作点进行校正，以将漂移的偏置工作点校正至所述目标偏置工作点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用中心频率为所述第一频率的带通滤波器得到所述光输出功率中所述第一频率的信号分量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点是否发生漂移的方法是，判断所述两个MZM调制器和所述P路移相器的输出信号是否超出漂移阈值，若超出所述漂移阈值，则确定所述MZM调制器和/或所述P路移相器的偏置工作点发生漂移。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述PID控制方法对所述偏置工作点进行校正，以将漂移的偏置工作点校正至所述目标偏置工作点的方法是，通过所述PID控制方法控制所述直流偏置电压的大小，使得所述MZM调制器和/或所述P路移相器的输出光功率中所述第一频率的信号分量最小，使得调整后的直流偏置电压对应所述目标偏置工作点。

5.一种光电调制器偏置点自动控制装置，用于对IQ-MZM调制器的偏置工作点进行自动控制，所述IQ-MZM调制器包括I路、Q路两个MZM调制器和P路移相器，其特征在于，包括：

叠加信号确定模块，用于分别在I路MZM调制器和Q路MZM调制器的直流偏置电压上叠加第一频率的导频信号，在P路移相器的直流偏置电压上叠加第二频率的导频信号；第一频率是第二频率的二倍；

反馈控制模块，用于利用PID控制器控制直流偏置电压使得所述两个MZM调制器和所述P路移相器的光输出功率中第一频率的信号分量为最小值，以使所述两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点为目标偏置工作点；

设r(t)是所述第一频率的信号分量的目标最小值；y(t)是接收的当前第一频率的信号分量的值；由目标最小值与当前第一频率的信号分量的值构成的控制偏差为e(t)＝r(t)–y(t)；PID控制器的比例系数为Kp，积分时间为Ti，积分系数为Ki＝Kp*T/Ti，微分时间为Td，微分系数为Kd＝Kp*Td/T，T为接收信号的采样周期，在第k个采样时刻，所述PID控制器输出的直流偏置电压值u_k为：

其中，e_k为第k个采样时刻输入的控制偏差值，e_k-1为第k-1个采样时刻输入的控制偏差值，j为整数；

检测模块，用于检测所述两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点是否发生漂移；

校正模块，用于当所述检测模块判断所述偏置工作点发送漂移时，利用所述PID控制器对所述偏置工作点进行校正，以将漂移的偏置工作点校正至所述目标偏置工作点。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，利用中心频率为所述第一频率的带通滤波器得到所述光输出功率中所述第一频率的信号分量。