[發(fā)明專利]光調(diào)制器偏置點(diǎn)鎖定方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310570898.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN104639252A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雁飛;徐川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海思光電子有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/516
• 分類號(hào): H04B10/516
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)，尤其涉及一種光調(diào)制器偏置點(diǎn)鎖定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，越來越多大數(shù)據(jù)量的傳輸是通過光通信進(jìn)行的。在光通信中，光調(diào)制器作為光器件的控制部分，其控制的性能很大程度上決定了傳輸光模塊的性能。光調(diào)制器的調(diào)制曲線是正弦波曲線，通過數(shù)據(jù)信號(hào)偏置在調(diào)制曲線的不同點(diǎn)，可以得到不同的調(diào)制碼型。由于光器件受本身老化、外界環(huán)境溫度及壓力等影響，調(diào)制曲線會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)的漂移，從而導(dǎo)致調(diào)制質(zhì)量降低，影響業(yè)務(wù)性能。因此，控制偏置點(diǎn)（BIAS）在調(diào)制曲線上的位置固定成為關(guān)鍵性指標(biāo)。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光傳輸系統(tǒng)的調(diào)制過程示意圖，如圖1所示，外部的低頻信號(hào)發(fā)生器（比如圖中的低頻正弦波發(fā)生器）利用其產(chǎn)生的低頻調(diào)制（dither）信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)生器產(chǎn)生的待發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制，幅度調(diào)制信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)放大后傳送到Mach-Zehnder調(diào)制器的輸入端進(jìn)行光調(diào)制，經(jīng)過光調(diào)制器調(diào)制后的光波信號(hào)攜帶調(diào)制信息進(jìn)入光纖傳輸，分光模塊可分離出Mach-Zehnder調(diào)制器輸出端的部分光信號(hào)，分光模塊中設(shè)置的光二極管（PD）可將檢測(cè)獲取的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將分離出的檢測(cè)信號(hào)變換到數(shù)字域被傳送到偏置點(diǎn)追蹤模塊；偏置點(diǎn)追蹤模塊先對(duì)數(shù)字檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行低通濾波濾除高頻信號(hào)后，再根據(jù)輸入端低頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的dither信號(hào)的相位信息區(qū)分出檢測(cè)信號(hào)的正半周和負(fù)半周信號(hào)，最后根據(jù)當(dāng)偏置點(diǎn)正好處于調(diào)制信號(hào)谷點(diǎn)（null）時(shí)，正負(fù)半周期所帶來的光效應(yīng)相等抵消的原理，分別將區(qū)分出的正半周期信號(hào)和負(fù)半周期信號(hào)進(jìn)行積分，當(dāng)正半周期信號(hào)和負(fù)半周期信號(hào)的積分和為0時(shí)表示直流偏置點(diǎn)（DC?BIAS）剛好落在調(diào)制信號(hào)曲線的null點(diǎn)，當(dāng)積分和沒有落在調(diào)制信號(hào)曲線的null點(diǎn)時(shí)，積分和偏離0值點(diǎn)的偏差表示了DC?BIAS點(diǎn)相對(duì)于null點(diǎn)的偏差，將積分和的偏差轉(zhuǎn)化為電壓的偏差量通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后對(duì)Mach-Zehnder調(diào)制器的DC?BIAS點(diǎn)進(jìn)行控制，形成閉環(huán)負(fù)反饋直流偏置點(diǎn)的跟蹤鎖定。

上述調(diào)制過程的偏置點(diǎn)鎖定方法中，由于是根據(jù)當(dāng)偏置點(diǎn)正好處于調(diào)制信號(hào)谷點(diǎn)（null）或峰點(diǎn)（peak）時(shí)，正負(fù)半周期所帶來的光效應(yīng)相等抵消的原理實(shí)現(xiàn)鎖定，因此，僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)偏置點(diǎn)位于調(diào)制曲線上特殊點(diǎn)時(shí)進(jìn)行跟蹤鎖定，而對(duì)偏置點(diǎn)位于曲線上其他任意點(diǎn)時(shí)仍無法進(jìn)行跟蹤鎖定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種光調(diào)制器偏置點(diǎn)鎖定方法及系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)偏置點(diǎn)位于調(diào)制曲線上任一點(diǎn)時(shí)都能夠進(jìn)行偏置點(diǎn)跟蹤鎖定。

本發(fā)明的第一方面是提供一種光調(diào)制器偏置點(diǎn)鎖定方法，包括：

獲取光調(diào)制器輸出端的輸出信號(hào)和輸入端調(diào)制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)的符號(hào)位；

將所述輸出信號(hào)與所述符號(hào)位進(jìn)行相乘，獲取乘積的累加和；

根據(jù)所述累加和對(duì)應(yīng)的擬合曲線斜率與所述光調(diào)制器直流偏置點(diǎn)在調(diào)制曲線上相位的相關(guān)性對(duì)所述光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)進(jìn)行鎖定控制。

結(jié)合第一方面的光調(diào)制器偏置點(diǎn)鎖定方法，在第一種實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)累加和對(duì)應(yīng)的擬合曲線斜率與所述光調(diào)制器直流偏置點(diǎn)在調(diào)制曲線上相位的相關(guān)性對(duì)光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)進(jìn)行鎖定控制之前，還包括：

對(duì)所述累加和進(jìn)行比例積分環(huán)路濾波。

結(jié)合第一方面的光調(diào)制器偏置點(diǎn)鎖定方法或第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式，在第二種實(shí)現(xiàn)方式中，將所述輸出信號(hào)與所述符號(hào)位進(jìn)行相乘之前，還包括：

對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行低通濾波以濾除光調(diào)制器調(diào)制信號(hào)頻率之外的噪聲。

結(jié)合第一方面的光調(diào)制器偏置點(diǎn)鎖定方法的第二種實(shí)現(xiàn)方式，在第三種實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行低通濾波以濾除光調(diào)制器調(diào)制信號(hào)頻率之外的噪聲之前，還包括：

通過模數(shù)變換將所述輸出信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)；

相應(yīng)地，根據(jù)所述累加和對(duì)應(yīng)的擬合曲線斜率與所述光調(diào)制器直流偏置點(diǎn)在調(diào)制曲線上相位的相關(guān)性對(duì)所述光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)進(jìn)行鎖定控制之前，還包括：

通過數(shù)模變換將所述累加和對(duì)應(yīng)的擬合曲線斜率變換成模擬信號(hào)。

本發(fā)明的第二方面是提供一種光調(diào)制系統(tǒng)，包括：調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)并對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制；

光調(diào)制器，用于對(duì)經(jīng)過幅度調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行光調(diào)制；

偏置點(diǎn)鎖定裝置，用于根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)和所述光調(diào)制器的輸出信號(hào)對(duì)所述光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)進(jìn)行鎖定控制；

所述偏置點(diǎn)鎖定裝置，包括：