一种马赫曾德尔调制器的功率监测装置及系统的制作方法

本发明涉及光调制器件的功率监测技术，尤其涉及一种马赫曾德尔调制器的功率监测装置。

背景技术：

1、为了实现高速的光通信，马赫曾德尔（mach–zehnder）调制器常用来实现快速的光电转换，特别实在目前的硅基调制器、三五族调制器中。mach–zehnder调制器具有大光学带宽、温度不敏感等特点。但是，在mach–zehnder调制器工作时，需要对mach–zehnder调制器的工作点进行锁定。

2、目前采用的方案如图1所示，是在mach–zehnder调制器的前后各增加一个功率监测的探测器，对比两个功率监测探测器的监测到的电流的相对变化，并通过外部控制电路实现对mach–zehnder调制器工作点的锁定。但是现存在以下几个问题：

3、1.在mach–zehnder调制器的前后各增加一个功率监测的探测器会导致更多的光功率进入探测器，从而增加调制器的光学损耗，进一步需要激光器有更大的输出功率，增加器件整体的功耗；

4、2.mach–zehnder调制器前后的两个功率监测探测器的光电流差别较大，一般在几倍甚至几十倍，增加了外部处理电路的难度。

技术实现思路

1、基于上述现有技术中存在的问题，本发明旨在马赫曾德尔调制器的光信号传输的路径上只设置一个功率监测模块，实现降低马赫曾德尔调制器光学损耗与器件功耗的同时，减少了外部处理电路复杂度的目的。

2、本发明提供一种马赫曾德尔调制器的功率监测装置，包括：

3、功率监测模块，所述功率监测模块的输入端连接至所述马赫曾德尔调制器的多路光束，用于监测所述多路光束的光功率，生成所述多路光束的光电流信号；

4、外部控制电路模块，所述外部控制电路模块的输入端与所述功率监测模块的输出端连接，用于接收所述功率监测模块的光电流信号，所述外部控制电路的输出端分别与位于所述多路光束的热相移器连接，用于设置所述热相移器的相位补偿，对所述马赫曾德尔调制器的工作点锁定。

5、根据本发明一实施例，所述功率监测模块包括第一功率监测探测器和第二功率监测探测器，所述多路光束包括第一分路光束和第二分路光束；

6、所述第一分路光束上设置第一分光器，所述第一分光器分别连接所述第一功率监测探测器和光学终端，所述第二分路光束上设置第二分光器，所述第二分光器分别连接所述第二功率监测探测器和输出光口。

7、根据本发明一实施例，所述功率监测模块包括第一功率监测探测器和第二功率监测探测器，所述多路光束包括第一分路光束和第二分路光束；

8、所述第一分路光束上设置第一分光器，所述第一分光器分别连接所述第一功率监测探测器和光学终端，所述第二分路光束上设置第二分光器，所述第二分光器分别连接所述第二功率监测探测器和输出光口。

9、根据本发明一实施例，所述外部控制电路模块包括偏压控制单元，所述偏压控制单元连接所述热相移器，通过偏置电压调节所述热相移器的相位补偿。

10、根据本发明一实施例，所述第一分光器和所述第二分光器的分光比相同。

11、根据本发明一实施例，所述分光比的比例为1%-10%。

12、本发明还提供一种马赫曾德尔调制器系统，包括：

13、第一分束器，所述第一分束器的输入端与所述马赫曾德尔调制器系统的输入光口连接；

14、马赫曾德尔调制器，所述马赫曾德尔调制器与所述第一分束器的输出端连接；

15、第二分束器，所述第二分束器的输入端与所述马赫曾德尔调制器连接，所述第二分束器的输出端对应连接多路光束；

16、功率监测装置，配置为前述任一实施例所述的功率监测装置。

17、根据本发明一实施例，所述马赫曾德尔调制器包括铌酸锂调制器、硅基调制器或ⅲ-ⅴ族调制器。

18、根据本发明一实施例，所述马赫曾德尔调制器包括第一调制臂和第二调制臂，所述第一调制臂包括第一调制区域和第一热相移器，所述第二调制臂包括第二调制区域和第二热相移器；

19、所述功率监测装置分别连接所述第一热相移器和所述第二热相移器，用于调节所述第一热相移器和所述第二热相移器的相位补偿，实现所述马赫曾德尔调制器的工作点锁定。

20、根据本发明一实施例，所述第一分束器为1x2分束器，所述第二分束器为2x2分束器。

21、本发明的有益效果是：本发明提供的马赫曾德尔调制器的功率监测装置，功率监测模块分别监测多路光束上的光功率信号，外部控制电路模块采集多路光束的光电流信号并处理，根据处理结果输出反馈电信号控制第一热相移器和第二热相移器，实现mach–zehnder调制器工作点的锁定；因此在马赫曾德尔调制器光信号传输的路径上只有一个功率监测模块，降低了光波的损耗，从而降低对激光器输出功率的要求，降低器件的功耗。

技术特征：

1.一种马赫曾德尔调制器的功率监测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的马赫曾德尔调制器的功率监测装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的马赫曾德尔调制器的功率监测装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的马赫曾德尔调制器的功率监测装置，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的马赫曾德尔调制器的功率监测装置，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的马赫曾德尔调制器的功率监测装置，其特征在于，

7.一种马赫曾德尔调制器系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的马赫曾德尔调制器系统，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的马赫曾德尔调制器系统，其特征在于，

10.根据权利要求7所述的马赫曾德尔调制器系统，其特征在于，

技术总结
本发明提供了马赫曾德尔调制器的功率监测装置及系统，其中功率监测模块分别监测多路光束上的光功率信号，外部控制电路模块采集多路光束的光电流信号并处理，根据处理结果输出反馈电信号控制第一热相移器和第二热相移器，实现Mach–Zehnder调制器工作点的锁定；因此在马赫曾德尔调制器光信号传输的路径上只有一个功率监测模块，降低了光波的损耗，从而降低对激光器输出功率的要求，降低器件的功耗。

技术研发人员：肖潇,刘庭
受保护的技术使用者：宁波通博光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13