[發(fā)明專利]一種高鎖定精度的電光調(diào)制器偏壓控制電路系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010628546.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN111796540B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曦;鄒志勇;周中昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

1.一種高鎖定精度的電光調(diào)制器偏壓控制電路系統(tǒng)，其特征在于：包括激光器模塊、電光調(diào)制器、光纖分束器、高頻光電探測(cè)器、低頻光電探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理模塊、ADC及工作點(diǎn)設(shè)定模塊、MCU控制模塊、DAC模塊、導(dǎo)頻產(chǎn)生模塊、信號(hào)混合模塊；

所述激光器模塊的光輸出端與所述電光調(diào)制器的光輸入端連接，所述電光調(diào)制器的光輸出端與所述光纖分束器的光輸入端連接，所述光纖分束器的一個(gè)光輸出端與所述高頻光電探測(cè)器的光輸入端連接，所述高頻光電探測(cè)器的輸出端與后端電路連接，所述光纖分束器的另一個(gè)光輸出端與所述低頻光電探測(cè)器的光輸入端連接，所述低頻光電探測(cè)器的輸出端與所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸入端連接，所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端與ADC及工作點(diǎn)設(shè)定模塊的輸入端連接，所述ADC及工作點(diǎn)設(shè)定模塊的輸出端與所述MCU控制模塊的輸入端連接，所述MCU控制模塊輸出端與所述DAC模塊的輸入端連接，所述DAC模塊的輸出端、所述導(dǎo)頻產(chǎn)生模塊的輸出端與所述信號(hào)混合模塊的輸入端對(duì)應(yīng)連接，所述信號(hào)混合模塊的輸出端與所述電光調(diào)制器的反饋控制端連接；

所述MCU控制模塊的工作過程包括以下步驟：

S1：設(shè)定電光調(diào)制器的工作點(diǎn)

通過調(diào)節(jié)電位器接入電路的電阻阻值，控制電阻兩端電壓，根據(jù)MCU控制模塊內(nèi)置ADC采集到的電位器兩端的電壓值來設(shè)定當(dāng)前電光調(diào)制器的工作點(diǎn)；

S2：初步確定電光調(diào)制器工作點(diǎn)的電壓

通過設(shè)定DAC模塊輸出的電壓，控制電光調(diào)制器的工作狀態(tài)，并對(duì)不同工作狀態(tài)時(shí)信號(hào)調(diào)理模塊輸出的直流信號(hào)進(jìn)行采集和處理，計(jì)算出在設(shè)定工作點(diǎn)工作時(shí)所加在電光調(diào)制器反饋控制端的電壓，并設(shè)為第一電壓值；

S3：利用逐次逼近的方法確定工作點(diǎn)位置

使用較大的步進(jìn)電壓在全范圍內(nèi)尋找所設(shè)定的工作點(diǎn)的第一電壓值，然后將所找到的第一電壓值設(shè)為中間點(diǎn)，在其前后縮小范圍，并縮小步進(jìn)電壓，找到所設(shè)定的工作點(diǎn)的第二電壓值；然后將所找到的第二電壓值設(shè)為中間點(diǎn)，在其前后進(jìn)一步縮小范圍，并進(jìn)一步縮小步進(jìn)電壓，找到所設(shè)定的工作點(diǎn)的第三電壓值，接下來繼續(xù)重復(fù)上述操作，共循環(huán)10次，找到工作點(diǎn)的第十電壓值，將此電壓值作為所要控制的電光調(diào)制器工作點(diǎn)的設(shè)定電壓值；

S4：將電光調(diào)制器的工作點(diǎn)鎖定在設(shè)定位置

將步驟S3的狀態(tài)下的交流信號(hào)幅值與頻率信息提取出來，設(shè)定PID控制的目標(biāo)值為直流信號(hào)幅值與交流信號(hào)幅值的比值K，使用PID進(jìn)行自動(dòng)控制，將電光調(diào)制器的工作點(diǎn)控制在設(shè)定位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鎖定精度的電光調(diào)制器偏壓控制電路系統(tǒng)，其特征在于：所述電光調(diào)制器為馬赫-曾德爾型調(diào)制器，所述電光調(diào)制器根據(jù)輸入的射頻信號(hào)對(duì)進(jìn)入電光調(diào)制器的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鎖定精度的電光調(diào)制器偏壓控制電路系統(tǒng)，其特征在于：所述激光器模塊為窄線寬外調(diào)制激光器，通過所述激光器模塊為整個(gè)鏈路提供光載波。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鎖定精度的電光調(diào)制器偏壓控制電路系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖分束器的耦合比為1：99，耦合比為1的一端與所述信號(hào)調(diào)理模塊連接，耦合比為99的一端與所述電光調(diào)制器的輸入端連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鎖定精度的電光調(diào)制器偏壓控制電路系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)調(diào)理模塊包括I/V轉(zhuǎn)換電路，帶阻濾波及放大電路，其中通過所述I/V轉(zhuǎn)換電路將所述低頻光電探測(cè)器輸出的微小電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過所述帶阻濾波及放大電路分離并放大所述I/V轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號(hào)，并處理為包含光功率的直流信號(hào)與包含導(dǎo)頻信息的交流信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鎖定精度的電光調(diào)制器偏壓控制電路系統(tǒng)，其特征在于：所述ADC及工作點(diǎn)設(shè)定模塊包括外置同步雙通道ADC電路、MCU內(nèi)置ADC電路，其中通過所述外置同步雙通道ADC電路用于采集所述信號(hào)調(diào)理模塊輸出的直流信號(hào)與交流信號(hào)，通過所述MCU內(nèi)置ADC電路采集工作點(diǎn)設(shè)定電路的信號(hào)。