[发明专利]一种用于电光调制器的载波抑制装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于电光调制器的载波抑制装置和方法，其中，该系统包括：电光调制器输出光分光探测与电压反馈装置；根据反馈光强的偏置电压稳定控制算法。本发明通过在偏置工作点两端取样反馈，判断偏置工作点是否发生漂移，判断发生漂移时方向和程度，并通过反馈调节偏置电压，实现对载波的有效抑制，提高边带调制信号的信噪比。

技术领域

本发明属于光电自动反馈控制技术领域，尤其涉及一种用于电光调制器的载波抑制装置和方法。

背景技术

电光强度调制器被广泛的用于光通信和光纤传感领域。以铌酸锂马赫曾德电光强度调制器为例，其内部由两个波导臂和两个Y型分支组成。输入光在第一个Y波导处被分为两束相等的光，经两个波导臂，在第二个Y分支处干涉。通过调节加载在波导臂上的高频微波信号，可以改变两束光的光程差，从而使输出光中包含有不同频率的光分量。

其中，微波信号的频率决定了输出光分量之间的频移间距，而微波信号的直流偏置决定了输出光中不同频率分量的强度分布。

由于电光强度调制器内部晶体受温度和载波频率的影响，会发生折射率变化，从而导致输出光在不同频率分量上的强度发生漂移，因此需要对偏置电压进行实时调节来确保输出光的稳定性。

传统的载波抑制方法主要是先通过对偏置电压进行扫描，获取输出光强度最小时对应的偏置电压作为工作点；当电光强度调制器的温度或载波频率发生变化时，最小光强对应的偏置电压也会发生改变，需要实时调节偏置电压，使输出光强回到最小值点。这种方法的前提是电光强度调制器的光插入损耗不变，然而事实上，电光强度调制器的插入损耗随着温度或载波频率的改变而发生改变，即电光强度调制器的输出光的最大或最小强度发生改变，导致调节后的偏置电压处于非最佳工作点，影响载波抑制或边带抑制效果。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于电光调制器的载波抑制装置和方法，通过在偏置工作点两端取样反馈，判断偏置工作点是否发生漂移，判断发生漂移时方向和程度，并通过反馈调节偏置电压，实现对载波的有效抑制，提高边带调制信号的信噪比。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种用于电光调制器的载波抑制装置，包括：窄线宽激光器、电光调制器、光分束器、光电探测器、微控制器、运算放大电路和微波信号源；其中，窄线宽激光器的输出端与电光调制器的输入端连接；电光调制器的输出端与光分束器的输入端连接；光分束器的其中一个输出端与光电探测器连接；光电探测器的输出端与微控制器的模数转换输入端连接；微控制器数模转换输出端与运算放大电路的输入端连接；运算放大电路的输出端与电光调制器的偏置输入输连接；微控制器的串口与微波信号源的控制输入端连接；微波信号源的射频输出端与电光强度调制器的射频输入端连接。

上述用于电光调制器的载波抑制装置中，窄线宽激光器输出的连续光入射到电光调制器中；电光调制器受到微波信号源的射频信号调制，实现对入射光的边带调制，其边带谐波分量的强度受到与微控制器产生的电压控制；微控制器产生的电压经运算放大电路处理，加载到电光调制器的偏置电压输入端；微控制器同时负责对微波信号源的射频信号中心频率控制；电光调制器输出的调制光信号经光分束器分光后，一部分光信号被微控制接收，作为反馈信号调节微控制器用于偏置控制的电压强度；光分束器的另一部分光作为信号光用于后续使用。

上述用于电光调制器的载波抑制装置中，所述窄线宽激光器的中心波长和线宽分别为1550nm和200kHz。

上述用于电光调制器的载波抑制装置中，所述电光强度调制器为Mach-Zehnder干涉型调制器。

上述用于电光调制器的载波抑制装置中，所述微波信号源的扫频范围为10GHz至11.7GHz。

上述用于电光调制器的载波抑制装置中，所述光分束器的分光比为1:99，其工作波段为C波段。