[實用新型]控制雙平行MZ調(diào)制器輸出光強的反饋控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420024256.1
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN203911930U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海鷗;閉斌雙
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04B10/54
• 分類號: H04B10/54;H04B10/564
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及微波光子鏈路技術(shù)，尤其涉及一種控制雙平行MZ調(diào)制器輸出光強的反饋控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著Internet業(yè)務(wù)和IPTV、視頻點播（VOD）等交互式多媒體業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，無線通信系統(tǒng)已由傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)服務(wù)發(fā)展到一個嶄新的階段。人們迫切需要在任何時間、任何地點并能夠提供任何媒體的簡單、可靠而又價格低廉的無線通信服務(wù)。隨著用戶和帶寬需求的不斷增加，現(xiàn)有的可利用無線頻譜資源很快就將耗盡，因此寬帶無線通信技術(shù)必須向更高的頻率拓展。而在光纖通信系統(tǒng)中，已鋪設(shè)的光纖光纜未得到充分利用，存在大量的帶寬資源閑置，如何充分地利用廉價的光纜閑置帶寬資源，解決無線頻帶緊張的問題，成為加快全球通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。據(jù)澳大利亞國防部報道，微波光子鏈路的動態(tài)范圍和損耗已經(jīng)達(dá)到電子戰(zhàn)的要求，并且被應(yīng)用到一系列電子戰(zhàn)的接收機中。在電子對抗和電子支援系統(tǒng)中，由于微波信號通過同軸電纜或者波導(dǎo)傳輸損耗較大，導(dǎo)致這些電子系統(tǒng)的天線必須與它的發(fā)射機或者接收機臨近，這就嚴(yán)重限制了電子對抗與電子支援系統(tǒng)的功能。微波光子鏈路的引入，可使電子對抗與電子支援系統(tǒng)同他們的天線在空間上遠(yuǎn)距離分開，這樣反輻射導(dǎo)彈即使對天線進(jìn)行攻擊，也無法損壞整個電子系統(tǒng)。利用微波光子鏈路可將一個微波信號用多個遠(yuǎn)距離天線進(jìn)行發(fā)射，接收機也可以用同樣的方式接受微波信號，即可建立立體電子對抗、電子支援系統(tǒng)的射頻網(wǎng)絡(luò)。因此基于光纖傳輸?shù)奈⒉ü庾酉到y(tǒng)在電子戰(zhàn)領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用價值和前景。

在微波光子系統(tǒng)中，由于需要將微波信號調(diào)制到光波之上，電光調(diào)制器的性能和性質(zhì)決定系統(tǒng)的特性，其中電光調(diào)制器非線性特性決定微波光子系統(tǒng)的動態(tài)范圍；非線性引起的交調(diào)信號的存在，使得系統(tǒng)的動態(tài)范圍降低，在實際應(yīng)用中需要采取一定的技術(shù)手段，對交調(diào)信號進(jìn)行抑制或者消除，以增大系統(tǒng)的動態(tài)范圍；而組成電光調(diào)制器的材料，如鈮酸鋰在長時間施加電壓時產(chǎn)生的熱量累積，使得材料的折射率發(fā)生微小的變化，進(jìn)而調(diào)制器的輸出光功率會由于這種熱量累積導(dǎo)致的溫度變化而產(chǎn)生漂移，使得系統(tǒng)的工作狀態(tài)發(fā)生變化，性能下降。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的是雙平行MZ（馬赫曾德爾）調(diào)制器因長時間施加電壓產(chǎn)生的熱量累積而導(dǎo)致調(diào)制器的輸出光功率產(chǎn)生漂移、工作狀態(tài)發(fā)生變化和性能下降等問題，提供一種控制雙平行MZ調(diào)制器輸出光強的反饋控制系統(tǒng)。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下方案實現(xiàn)的：

控制雙平行MZ調(diào)制器輸出光強的反饋控制系統(tǒng)，主要由光纖耦合器、光接收組件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、數(shù)字比較器、存儲器、比例積分微分模塊（PID模塊）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）組成；其中光纖耦合器的輸入端連接雙平行MZ調(diào)制器的輸出端，該光纖耦合器的主輸出端輸出雙平行MZ調(diào)制器的正常輸出光信號，次輸出端輸出雙平行MZ調(diào)制器的監(jiān)控光信號；光接收組件的輸入端與光纖耦合器的次輸出端相連，光接收組件的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端相連；模數(shù)轉(zhuǎn)換器的2個輸出端分別連接數(shù)字比較器和存儲器的輸入端，存儲器的輸出端與數(shù)字比較器的另一個輸入端相連，數(shù)字比較器的輸出端與比例積分微分模塊的輸入端相連，比例積分微分模塊的輸出端經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接雙平行MZ調(diào)制器的直流偏置端。

上述系統(tǒng)中，所述比例積分微分模塊的另一路輸出端還與存儲器相連。

上述系統(tǒng)中，所述光接收組件由光電探測器和跨阻放大器相連組成，其中光電探測器的輸入端與光纖耦合器連接，光電探測器的輸出端與跨阻放大器的輸入端相連，跨阻放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。

上述系統(tǒng)中，所選用的光纖耦合器為1：99的光纖耦合器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型設(shè)計了控制雙平行MZ調(diào)制器輸出光強的反饋控制系統(tǒng)，其光纖耦合器從調(diào)制器輸出端的光信號中分出一路監(jiān)測光送入比較器，比較器比較運行之初獲得的監(jiān)測光信號和實時測得的監(jiān)測光信號，并將兩者的差值送入比例積分微分模塊中進(jìn)行比例積分微分運算生成調(diào)制器所需的偏置電壓后送入調(diào)制器的直流偏置端，以使調(diào)制器的輸出光強向初始光強趨近。本發(fā)明能夠?qū)﹄p平行MZ調(diào)制器的輸出光功率進(jìn)行實時監(jiān)控，并通過控制系統(tǒng)反饋信號控制調(diào)制器，使得輸出功率恒定，系統(tǒng)性能最優(yōu)。

附圖說明

圖1為控制雙平行MZ調(diào)制器輸出光強的反饋控制系統(tǒng)框圖。

圖2為圖1中反饋控制單元的原理圖。

圖3為本實用新型對輸出光強的調(diào)節(jié)曲線圖。

具體實施方式