[發(fā)明專利]一種含EDFA光鏈路的MZM偏置點控制方法

有效

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• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113067643B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 邵光灝;張國強;談宇奇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/516
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 康翔;高嬌陽

本發(fā)明公開了一種含EDFA光鏈路的MZM偏置點控制方法，采用激光器輸入MZM，采用VOA模擬光電變換電路的插入損耗，采用PD和頻譜儀監(jiān)測信號的頻譜，利用EDFA的響應特性，不增加系統(tǒng)復雜度，方法簡單，成本可控；設定MZM的偏置電壓，使MZM工作在線性點和載波抑制點，調節(jié)導頻頻率以改變EDFA對導頻頻率的相位響應，降低或者不增加偏置點控制信號引入的帶內交調信號，從而提升或保持系統(tǒng)的無雜散動態(tài)范圍；推動導頻偏置點控制方法在實際工程中的應用，相較功率法，可使MZM更精確、穩(wěn)定的控制在設定的工作點上，尤其是線性點和載波抑制點。

技術領域

本發(fā)明屬于光鏈路控制技術領域，具體涉及一種調制器偏置電壓控制技術。

背景技術

馬赫曾德爾調制器，簡稱MZM，應用在數(shù)字、模擬信號傳輸?shù)确矫妫诟咚俟馔ㄐ拧⒗走_探測、電子對抗等領域發(fā)揮著重要作用。基于鈮酸鋰材料的MZM具有線性度好、帶寬大、功耗低等特點，是目前應用最為廣泛的調制器。

在實際應用環(huán)境中，隨著溫度、濕度、應力等因素的變化，MZM的偏置點會發(fā)生漂移，若不實時調整偏置點電壓，將給鏈路帶來插損增加、動態(tài)壓縮等問題。因此，在工程化過程中，MZM需配備相應的偏置點控制板，使MZM持續(xù)工作在合適的偏壓下。

目前，MZM偏置點控制主要分為功率法和導頻法。功率法通過實時監(jiān)測MZM輸入端和輸出端的光功率之差，調整偏置點電壓，但是會導致反饋信號受輸入光功率的波動、光耦合器和連接器損耗波動、探測器標校誤差等因素影響，鎖定精度不高，當MZM工作在載波抑制點時，功率法的控制難度很大，常常失效。導頻法通過添加低頻的擾動信號，對導頻信號及其諧波進行探測和反饋控制，可將偏置點精準的控制在線性點、載波抑制點等工作狀態(tài)，但是在鏈路中添加低頻的擾動信號，會給系統(tǒng)中引入交調信號，盡管低頻信號本身可通過濾波器將其濾除，但此低頻信號會與載波中的射頻信號在光電探測器上相互拍頻，給系統(tǒng)引入帶內交調信號，難以通過濾波方式去除，若設計不當，會降低系統(tǒng)的載波-交調之比，簡稱CIR。因此，需要一種新穎的導頻頻率和偏置點電壓選擇方法，以降低導頻信號在系統(tǒng)帶內的影響。

值得注意的是，在光電鏈路中通常添加摻鉺光纖放大器，簡稱EDFA，以補償鏈路傳輸中的光插損。EDFA具有類似高通濾波器的響應特性，換言之，EDFA對高頻信號的增益響應和相位響應是透明的，而對低頻信號會壓縮其增益，改變其相位，影響信號的帶內雜散幅度。MZM和光電探測器對輸入頻率以及之間的相互拍頻的相位特性變化敏感，利用EDFA在低頻下的響應特性，和可調光衰減器，簡稱VOA，以及光電探測器，簡稱PD模擬光鏈路，選擇合適的低頻擾動頻率，在適當?shù)钠珘海垂ぷ髟诰€性點或載波抑制點，降低引入低頻信號對系統(tǒng)的干擾，抑制傳輸信號帶內的雜散，提升系統(tǒng)帶內的CIR和無雜散動態(tài)范圍，簡稱SFDR。

需要說明的是，低頻信號的檢測和偏置點的反饋方式，已有許多文獻資料介紹，不需要關注，只需要解決傳輸信號帶內的系統(tǒng)特性，即通過偏置點控制導頻頻率和偏壓選擇，抑制射頻信號帶內交調雜散，使系統(tǒng)性能不受導頻信號影響，并不影響已有的偏置點反饋控制方法，因此不對偏置點控制的方法進行贅述。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，提出了一種含EDFA光鏈路的MZM偏置點控制方法，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案。

采用VOA模擬光電變換電路的插入損耗，設置激光器、MZM、第一VOA、EDFA、第二、PD組成光電變換電路，激光器連接MZM的輸入端，MZM的輸出端經過第一VOA連接EDFA的輸入端，EDFA的輸出端經過第二VOA連接PD，頻譜儀連接PD，監(jiān)測信號的頻譜；設定MZM的偏置電壓，使MZM工作在線性點或載波抑制點，測量偏置電壓與半波電壓之比，調節(jié)導頻頻率和EDFA對導頻頻率的相位響應。