[發(fā)明專利]一種用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111006846.2
• 申請(qǐng)日: 2021-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN113922884B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘亮;楊瀟君;梅影;楊勇;李瑞艷;馬勝利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號(hào): H04B10/516
• 分類號(hào): H04B10/516;H04B10/54
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

1.一種用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置，其特征在于包括：窄線寬激光器(1)、電光調(diào)制器(2)、光分束器(3)、光電探測(cè)器(4)、微控制器(5)、運(yùn)算放大電路(6)和微波信號(hào)源(7)；其中，

窄線寬激光器(1)的輸出端與電光調(diào)制器(2)的輸入端連接；電光調(diào)制器(2)的輸出端與光分束器(3)的輸入端連接；光分束器(3)的其中一個(gè)輸出端與光電探測(cè)器(4)連接；光電探測(cè)器(4)的輸出端與微控制器(5)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端連接；微控制器(5)數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出端與運(yùn)算放大電路(6)的輸入端連接；運(yùn)算放大電路(6)的輸出端與電光調(diào)制器(2)的偏置輸入輸連接；微控制器(5)的串口與微波信號(hào)源(7)的控制輸入端連接；微波信號(hào)源(7)的射頻輸出端與電光調(diào)制器(2)的射頻輸入端連接；

窄線寬激光器(1)輸出的連續(xù)光入射到電光調(diào)制器(2)中；電光調(diào)制器(2)受到微波信號(hào)源(7)的射頻信號(hào)調(diào)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光的邊帶調(diào)制，其邊帶諧波分量的強(qiáng)度受到與微控制器(5)產(chǎn)生的電壓控制；微控制器(5)產(chǎn)生的電壓經(jīng)運(yùn)算放大電路(6)處理，加載到電光調(diào)制器(2)的偏置電壓輸入端；微控制器(5)同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)微波信號(hào)源(7)的射頻信號(hào)中心頻率控制；電光調(diào)制器(2)輸出的調(diào)制光信號(hào)經(jīng)光分束器(3)分光后，一部分光信號(hào)被微控制器(5)接收，作為反饋信號(hào)調(diào)節(jié)微控制器(5)用于偏置控制的電壓強(qiáng)度；光分束器(3)的另一部分光作為信號(hào)光用于后續(xù)使用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置，其特征在于：所述窄線寬激光器(1)的中心波長(zhǎng)和線寬分別為1550nm和200kHz。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置，其特征在于：所述電光調(diào)制器(2)為Mach-Zehnder干涉型調(diào)制器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置，其特征在于：所述微波信號(hào)源(7)的掃頻范圍為10GHz至11.7GHz。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置，其特征在于：所述光分束器(3)的分光比為1:99，其工作波段為C波段。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置，其特征在于：所述光電探測(cè)器(4)為InGaAs型光電二極管，所述光電探測(cè)器(4)的后端設(shè)置有跨導(dǎo)放大電路，跨導(dǎo)電阻阻值為10kΩ。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置，其特征在于：微控制器(5)為MSP430單片機(jī)，MSP430單片機(jī)內(nèi)置有10bit分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和10bit分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電光調(diào)制器的載波抑制裝置，其特征在于：運(yùn)算放大電路(6)為運(yùn)算放大器OPA187。

9.一種用于電光調(diào)制器的載波抑制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟一：初始上電時(shí)，微控制器(5)在偏置電壓允許范圍內(nèi)對(duì)電光調(diào)制器(2)的偏置電壓工作點(diǎn)進(jìn)行粗掃描，得到反饋光強(qiáng)度曲線P，記錄兩個(gè)波谷P₀和P₁對(duì)應(yīng)的電壓V₀和V₁；

步驟二：比較V₀絕對(duì)值和V₁絕對(duì)值大小，選取絕對(duì)值較小的Min[|V₀|,|V₁|]對(duì)應(yīng)電壓作為偏置預(yù)選電壓，再在偏置預(yù)選電壓點(diǎn)±1V范圍內(nèi)進(jìn)行精細(xì)掃描，得到波谷處曲線細(xì)節(jié)，選取電壓最小值V_min作為初始工作點(diǎn)；

步驟三：設(shè)定探針步長(zhǎng)ΔV，分別記錄V_min-ΔV和V_min+ΔV對(duì)應(yīng)的反饋光強(qiáng)度P_-和P₊；

步驟四：計(jì)算ΔP＝P_--P₊，設(shè)定閾值P_th，當(dāng)ΔPP_th時(shí)，調(diào)節(jié)工作點(diǎn)V_min＝V_min+aV_res；當(dāng)ΔP-P_th時(shí)，調(diào)節(jié)工作點(diǎn)V_min＝V_min-aV_res，其中a為正整數(shù)，V_res為微控制器(5)數(shù)模轉(zhuǎn)換的最小分辨率；

步驟五：重復(fù)步驟三和步驟四，直到滿足-P_thΔPP_th條件；

步驟六：設(shè)定采樣間隔時(shí)間Δt，每隔Δt重新對(duì)偏置工作點(diǎn)兩側(cè)的等間隔電壓對(duì)應(yīng)的反饋光強(qiáng)P_-和P₊進(jìn)行采樣，重復(fù)步驟三至步驟五。