一种光IQ调制器的偏置电压控制方法及系统与流程

文档序号:23051050发布日期:2020-11-25 17:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光iq调制器的偏置电压控制方法,其特征在于:

在两个马赫-曾德尔调制器mzm上加载任意的初始偏置电压,扫描移相器的偏置电压以获得较佳偏置电压;保持移相器的偏置电压为较佳偏置电压,扫描第一mzm的偏置电压以获得较佳偏置电压;保持第一路mzm的偏置电压为较佳偏置电压,扫描第二mzm的偏置电压以获得较佳偏置电压;

通过迭代方法更新移相器和两个mzm的较佳偏置电压,并将最后一次迭代得到的较佳偏置电压作为最佳偏置电压,其中,每次迭代更新移相器的较佳偏置电压时,在每个mzm上加载的初始偏置电压更新为本次迭代前扫描该mzm的偏置电压时,所述光iq调制器的输出光功率的最大值对应的偏置电压。

2.如权利要求1所述的光iq调制器的偏置电压控制方法,其特征在于:

记录所述输出光功率的最大值和最小值所对应的移相器的偏置电压vp_max0和vp_min0,并计算获得移相器的较佳偏置电压vp_quad0=(vp_max0+vp_min0)/2;

保持移相器的偏置电压为vp_quad0,扫描第一mzm的偏置电压,记录所述输出光功率的最大值和最小值所对应的第一mzm的偏置电压v1_max0和v1_min0,将v1_min0作为第一mzm的较佳偏置电压;

保持第一路mzm的偏置电压为v1_min0,扫描第二mzm的偏置电压,记录所述输出光功率的最大值和最小值所对应的第二mzm偏置电压v2_max0和v2_min0,将v2_min0作为第二mzm的较佳偏置电压;

第i次迭代包括:将第一和第二mzm的偏置电压分别保持在v1_max(i-1)和v2_max(i-1),扫描移相器的偏置电压,记录所述输出光功率的最大值和最小值对应的移相器的偏置电压vp_maxi和vp_mini,并计算获得移相器的较佳偏置电压vp_quadi=(vp_maxi+vp_mini)/2,i≥1;

保持移相器的偏置电压为vp_quadi,且第二mzm的偏置电压为v2_min(i-1),重新获取所述输出光功率的最大值和最小值所对应的第一mzm的偏置电压v1_maxi和v1_mini;保持第一mzm的偏置电压为v1_mini,重新获取所述输出光功率的最大值和最小值所对应的第二mzm的偏置电压v2_maxi和v2_mini。

3.如权利要求1所述的光iq调制器的偏置电压控制方法,其特征在于:

所述第一mzm为i路mzm,所述第二mzm为q路mzm;或者,所述第一mzm为q路mzm,所述第二mzm为i路mzm。

4.如权利要求1所述的光iq调制器的偏置电压控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

在任一个mzm或者移相器上加载相应的所述最佳偏置电压和低频抖动信号,采集具有所述低频抖动信号频率的谐波信号幅度并作为参考幅度值;

在任一个mzm或者移相器上加载相应的偏置电压和所述低频抖动信号,采集谐波信号;

对具有低频抖动信号频率的谐波信号幅度进行多次采样和平均计算,得到当前幅度值;

如果当前幅度值偏离参考幅度值,将偏置电压向偏离的相反方向进行调整。

5.如权利要求4所述的光iq调制器的偏置电压控制方法,其特征在于:

所述谐波信号幅度是使用锁相放大器检测得到的,锁相放大器的二个参考信号的幅度和频率均相同,且相位相差90度,二个参考信号的频率与所述低频抖动信号频率相同;

所述谐波信号幅度vs为:

其中,f1和f2为所述谐波信号分别与二个参考信号相乘和低通滤波处理后的直流分量,vr为二个参考信号的幅度。

6.一种光iq调制器的偏置电压控制系统,其特征在于:所述系统包括光电探测模块和处理模块,所述光电探测模块用于将所述光iq调制器输出的部分光信号转换为电压信号;

所述处理模块用于在两个马赫-曾德尔调制器mzm上加载任意的初始偏置电压,扫描移相器的偏置电压以获得较佳偏置电压;保持移相器的偏置电压为较佳偏置电压,扫描第一mzm的偏置电压以获得较佳偏置电压;保持第一路mzm的偏置电压为较佳偏置电压,扫描第二mzm的偏置电压以获得较佳偏置电压;

所述处理模块还用于通过迭代方法更新移相器和两个mzm的较佳偏置电压,并将最后一次迭代得到的较佳偏置电压作为最佳偏置电压,其中,每次迭代更新移相器的较佳偏置电压时,在每个mzm上加载的初始偏置电压更新为本次迭代前扫描该mzm的偏置电压时,所述光iq调制器的输出光功率的最大值对应的偏置电压。

7.如权利要求6所述的光iq调制器的偏置电压控制系统,其特征在于:

所述处理模块用于在两个马赫-曾德尔调制器mzm上加载初始偏置电压,扫描移相器的偏置电压,记录所述光iq调制器的输出光功率的最大值和最小值所对应的移相器的偏置电压vp_max0和vp_min0,并计算获得移相器的较佳偏置电压vp_quad0=(vp_max0+vp_min0)/2;

保持移相器的偏置电压为vp_quad0,扫描第一mzm的偏置电压,记录所述输出光功率的最大值和最小值所对应的第一mzm的偏置电压v1_max0和v1_min0,将v1_min0作为第一mzm的较佳偏置电压;

保持第一路mzm的偏置电压为v1_min0,扫描第二mzm的偏置电压,记录所述输出光功率的最大值和最小值所对应的第二mzm偏置电压v2_max0和v2_min0,将v2_min0作为第二mzm的较佳偏置电压;

第i次迭代包括:将第一和第二mzm的偏置电压分别保持在v1_max(i-1)和v2_max(i-1),扫描移相器的偏置电压,记录所述输出光功率的最大值和最小值对应的移相器的偏置电压vp_maxi和vp_mini,并计算获得移相器的较佳偏置电压vp_quadi=(vp_maxi+vp_mini)/2,i≥1;

保持移相器的偏置电压为vp_quadi,且第二mzm的偏置电压为v2_min(i-1),重新获取所述输出光功率的最大值和最小值所对应的第一mzm的偏置电压v1_maxi和v1_mini;保持第一mzm的偏置电压为v1_mini,重新获取所述输出光功率的最大值和最小值所对应的第二mzm的偏置电压v2_maxi和v2_mini。

8.如权利要求6所述的光iq调制器的偏置电压控制系统,其特征在于:

所述第一mzm为i路mzm,所述第二mzm为q路mzm;或者,所述第一mzm为q路mzm,所述第二mzm为i路mzm。

9.如权利要求6所述的光iq调制器的偏置电压控制系统,其特征在于:

所述处理模块还用于在任一个所述mzm或者移相器上加载相应的所述最佳偏置电压和所述低频抖动信号,采集所述电压信号中具有所述低频抖动信号频率的谐波信号幅度,并作为参考幅度值;以及,

在任一个mzm或者移相器上加载相应的偏置电压和所述低频抖动信号,采集谐波信号;对具有低频抖动信号频率的谐波信号幅度进行多次采样和平均计算,得到当前幅度值;如果当前幅度值偏离所述参考幅度值,将偏置电压向偏离的相反方向进行调整。

10.如权利要求8所述的光iq调制器的偏置电压控制系统,其特征在于:

所述处理模块中设有锁相放大器,锁相放大器用于检测所述谐波信号幅度,锁相放大器的二个参考信号的幅度和频率均相同,且相位相差90度,二个参考信号的频率与所述低频抖动信号频率相同;

所述谐波信号幅度vs为:

其中,f1和f2为所述谐波信号分别与二个参考信号相乘和低通滤波处理后的直流分量,vr为二个参考信号的幅度。


技术总结
本发明公开了一种光IQ调制器的偏置电压控制方法及系统,涉及通信技术领域。偏置电压控制方法包括:在两个MZM上加载任意的初始偏置电压,扫描移相器的偏置电压以获得较佳偏置电压;保持移相器的偏置电压为较佳偏置电压,扫描第一MZM的偏置电压以获得较佳偏置电压;保持第一路MZM的偏置电压为较佳偏置电压,扫描第二MZM的偏置电压以获得较佳偏置电压;通过迭代方法更新移相器和两个MZM的较佳偏置电压,并将最后一次迭代得到的较佳偏置电压作为最佳偏置电压,每次迭代更新移相器的较佳偏置电压时,更新在每个MZM上加载的初始偏置电压。本发明实时控制精度高,稳定可靠,可有效减小系统性能损失。

技术研发人员:沈秀娟;魏旭立
受保护的技术使用者:烽火通信科技股份有限公司
技术研发日:2019.05.24
技术公布日:2020.11.24
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