[發(fā)明專利]MZ光強(qiáng)度調(diào)制器任意偏置點(diǎn)控制裝置及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811454040.8
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109639363A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚敬;孫力軍;陳行
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十四研究所
• 主分類號: H04B10/54
• 分類號: H04B10/54;H04B10/564;H04B10/588
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種MZ光強(qiáng)度調(diào)制器任意偏置點(diǎn)控制裝置，其特征在于，所述任意偏置點(diǎn)控制裝置包括DFB激光器、MZ光強(qiáng)度調(diào)制器、光耦合器，以及集成于同一電路板內(nèi)的光探測放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微控制器和D/A轉(zhuǎn)換放大器；所述DFB激光器的輸出端連接MZ光強(qiáng)度調(diào)制器的光源輸入端；所述MZ光強(qiáng)度調(diào)制器的輸出端連接光耦合器的輸入端；所述光耦合器的第二輸出端連接光探測放大器的輸入端，所述光耦合器的第一輸出端連接后續(xù)光路；所述光探測放大器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端；所述A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出端連接微控制器的輸入端；所述微控制器的控制輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換放大器的控制輸入端；所述D/A轉(zhuǎn)換放大器輸出端連接MZ光強(qiáng)度調(diào)制器的偏置電壓輸入端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MZ光強(qiáng)度調(diào)制器任意偏置點(diǎn)控制裝置，其特征在于，所述DFB激光器用于輸出穩(wěn)定的激光光功率；所述MZ光強(qiáng)度調(diào)制器用于將高頻載波信號調(diào)制到光波上；所述光耦合器用于將輸入光按分光比分路輸出光到后續(xù)光路；所述光探測放大器用于將光耦合器輸出的1％光信號轉(zhuǎn)化為電信號并放大；所述A/D轉(zhuǎn)換器用于將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述微控制器用于監(jiān)視反饋MZ光強(qiáng)度調(diào)制器輸出平均光功率變化情況，并相應(yīng)通過D/A轉(zhuǎn)換放大器輸出偏置電壓加載到MZ光強(qiáng)度調(diào)制器的偏置電壓輸入端，實現(xiàn)MZ光強(qiáng)度調(diào)制器的偏置點(diǎn)穩(wěn)定；所述D/A轉(zhuǎn)換及放大器用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號并放大。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MZ光強(qiáng)度調(diào)制器任意偏置點(diǎn)控制裝置，其特征在于，所述光耦合器的第一輸出端和第二輸出端的分光比為99：1，其中，第一輸出端輸出99％的光信號，第二輸出端輸出1％的光信號。

4.一種用于如權(quán)利要求1～3所述的一種MZ光強(qiáng)度調(diào)制器任意偏置點(diǎn)控制裝置的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、微控制器進(jìn)行預(yù)處理，設(shè)置工程應(yīng)用初始偏置控制點(diǎn)；

S2、微控制器獲取該偏置點(diǎn)對應(yīng)的平均光功率值；

S3、微控制器獲取該偏置點(diǎn)對應(yīng)平均光功率的二階導(dǎo)數(shù)值和其一階導(dǎo)數(shù)值的比值；

S4、微控制器通過監(jiān)測MZ光強(qiáng)度調(diào)制器輸出平均光功率值是否改變，若改變，則進(jìn)行步驟S5，否則重復(fù)步驟S4；

S5、微控制器判斷平均光功率的二階導(dǎo)數(shù)值和其一階導(dǎo)數(shù)值的比值是否改變，若改變，則進(jìn)行步驟S6，否則重復(fù)步驟S4；

S6、微控制器通過預(yù)測算法與變步長算法輸出合適偏置電壓，并加載到MZ光強(qiáng)度調(diào)制器的偏置控制端，實現(xiàn)偏置點(diǎn)穩(wěn)定控制，然后重復(fù)步驟S4。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種MZ光強(qiáng)度調(diào)制器任意偏置點(diǎn)控制裝置的控制方法，其特征在于，所述控制變量值的獲取方法包括：

S101、將初始的偏置電壓加載到MZ光強(qiáng)度調(diào)制器的偏置電壓輸入端，微控制器測出該初始的偏置電壓對應(yīng)的平均光功率值；

S102、通過兩次合適小步長連續(xù)改變偏置電壓，獲取另兩個平均光功率值，根據(jù)這三個平均光功率值計算出兩個初始的一階導(dǎo)數(shù)值和一個初始的二階導(dǎo)數(shù)值；

S103、將該二階導(dǎo)數(shù)值和第一個一階導(dǎo)數(shù)值之間的比值作為控制變量值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種MZ光強(qiáng)度調(diào)制器任意偏置點(diǎn)控制裝置的控制方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

判斷MZ光強(qiáng)度調(diào)制器實時輸出的平均光功率值與初始的偏置電壓對應(yīng)的平均光功率值是否相同，若一致，則重復(fù)該步驟，否則進(jìn)行步驟S5。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種MZ光強(qiáng)度調(diào)制器任意偏置點(diǎn)控制裝置的控制方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括：

通過兩次合適小步長連續(xù)改變偏置電壓，獲取另兩個平均光功率值，根據(jù)這三個平均光功率值計算出兩個一階導(dǎo)數(shù)值和一個二階導(dǎo)數(shù)值；將該二階導(dǎo)數(shù)值和第一個一階導(dǎo)數(shù)值之間的比值作為控制變量值與初始值比較是否相同，若一致則返回S4，否則進(jìn)行步驟S6。