CN102269590A - 对光信号中的强度噪声进行抑制的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种对光信号中的强度噪声进行抑制的装置方法和装置。该方法主要包括：对强度调制器输出的光信号进行采样得到电压信号，对所述电压信号进行解调，根据解调结果产生控制信号，所述控制信号中包括对光信号的功率进行调整的功率控制信号和对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号。所述强度调制器根据接收到的控制信号中的功率控制信号对接收到的光信号的功率进行调制，根据接收到的控制信号中的调制方波信号，对强度调制器的工作点进行调整，使强度调制器的工作点保持稳定。本发明实施例可以实现在保证强度调制器的工作点稳定的情况下，对光信号中的强度噪声进行有效地抑制。

Description

对光信号中的强度噪声进行抑制的装置和方法

技术领域

本发明涉及光信号处理技术领域，尤其涉及一种对光信号中的强度噪声进行抑制的装置和方法。

背景技术

光纤陀螺作为发展极为迅速的一种新型惯性角速度传感器，具有无运动部件、无加速度引起的误差的优点，在越来越多的领域中成为主选惯性器件，成为下一代航空领域的主要研究方向。但是光纤陀螺与传统机电陀螺的一个重要区别是存在着较大的噪声，该噪声主要包括光纤陀螺的宽谱光源的噪声。

光纤陀螺的噪声将直接影响光纤陀螺的随机游走系数、零偏不稳定性等性能指标，并直接决定着光纤陀螺的最小检测灵敏度，所以对光纤陀螺的噪声进行抑制是非常重要的。

光纤陀螺的宽谱光源的噪声主要包括热噪声、散粒噪声和强度噪声。强度噪声是由于宽谱光源的拍频引起的，是由于宽带光源的各种Fourier(傅里叶)分量之间的拍频引起的附加噪声。

现有技术中的一种对光纤陀螺的宽谱光源的强度噪声进行抑制的方法为：采用高速的强度调制器的噪声抑制方案。该方案提供的一种宽谱光源的强度噪声的抑制装置的结构示意图如图1所示，上述抑制装置主要包括：光纤电源、强度调制器、耦合器、光探测器和高宽带的伺服控制器，上述光纤电源可以为超荧光光纤光源，是一种宽谱光源，应用在高精度的光纤陀螺中。上述抑制装置的工作原理如下：高速的强度调制器置于光纤光源和耦合器之间，从光纤电源发出的光信号到达强度调制器，强度调制器对接收到的光信号的功率进行调制。强度调制器将经过功率调制的光输出给耦合器，耦合器分出的一部分光被光探测器探测到，光探测器对接收到的光信号进行采样得到敏感的电流信号，并将所述电流信号转换为电压信号。光电探测器将上述电压信号输出到高带宽的伺服控制器上，该伺服控制器对接收到的上述电压信号进行处理后，提供一个负反馈控制信号给强度调制器。然后，强度调制器利用上述负反馈控制信号来抑制后续接收到的光信号的强度噪声。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中的对光纤陀螺的宽谱光源的强度噪声进行抑制的方法至少存在如下问题：

强度调制器的工作点极易受到环境温度、湿度和电磁场等环境因素变化的影响，强度调制器的工作点的漂移将直接导致强度调制器对光信号的强度噪声的抑制效果下降，甚至使整个抑制装置失效，使光纤陀螺不能正常工作，该方案没有考虑强度调制器的工作点的漂移对强度噪声的抑制效果的影响。该方案采用模拟闭环控制技术，存在对光信号处理能力差和系统不稳定的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种对光信号中的强度噪声进行抑制的装置和方法，以实现在保证强度调制器的工作点稳定的情况下，对光信号中的强度噪声进行有效地抑制。

一种对光信号中的强度噪声进行抑制的装置，包括：

强度调制器，用于接收光纤光源发出的光信号，根据接收到的控制信号中的功率控制信号对所述光信号的功率进行调制，将进行了功率调制的光信号输出；根据接收到的所述控制信号中的调制方波信号，对强度调制器的工作点进行调整，使强度调制器的工作点保持稳定。

光电探测器，用于对所述强度调制器输出的光信号进行采样，将采样得到的电压信号输出；

控制模块，用于对所述光电探测器输出的电压信号进行解调，根据解调结果产生控制信号，所述控制信号中包括对光信号的功率进行调整的功率控制信号和对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，将所述控制信号输出给强度调制器。

一种对光信号中的强度噪声进行抑制的方法，包括：

对强度调制器输出的光信号进行采样得到电压信号，对所述电压信号进行解调，根据解调结果产生控制信号，所述控制信号中包括对光信号的功率进行调整的功率控制信号和对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，将所述控制信号输出给强度调制器；

所述强度调制器根据接收到的控制信号中的功率控制信号对接收到的光信号的功率进行调制，将进行了功率调制的光信号输出；根据接收到的所述控制信号中的调制方波信号，对强度调制器的工作点进行调整，使强度调制器的工作点保持稳定。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例采用调制方波信号来跟踪强度调制器的工作点的漂移信息，再根据跟踪到的强度调制器的工作点的漂移信息产生控制信号，利用控制信号来调整强度调制器的工作点，从而保证了强度调制器的工作点始终工作在最大灵敏度处，保证了强度噪声的抑制系统工作状态稳定，极大的提高了抑制系统的性能，提高了光纤陀螺的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种宽谱光源的强度噪声的抑制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种基于方波调制跟踪强度调制器的工作点的强度噪声的抑制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种强度调制器的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的一种理想情况下强度调制器的输入、输出示意图；

图5为本发明实施例一提供的一种控制模块的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的一种控制模块通过解析反馈方波信号得到调制强度控制器的工作点示意图；

图7为本发明实施例一提供的一种调制方波、反馈方波、解调采样脉冲和解调方波的对比示意图；

图8为本发明实施例一提供的一种控制时钟模块的实现原理示意图；

图9为本发明实施例二提供的一种对光信号中的强度噪声进行抑制的方法的处理流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一

该方案提供的一种基于方波调制跟踪强度调制器的工作点的强度噪声的抑制装置的结构示意图如图2所示，上述抑制装置主要包括：光纤光源、强度调制器、耦合器、光电探测器、A/D(模数)转换模块、控制模块和D/A(数模)转换模块。下面分别介绍上述抑制装置中的各个模块的功能。

光纤光源，用于通过光源驱动电路发出光信号，该光纤电源可以为超荧光光纤光源，是一种宽谱光源。

强度调制器，置于光纤光源和耦合器之间，用于接收光纤光源发出的光信号，根据D/A转换模块传输过来的来自数字控制模块的控制信号对上述光信号的功率进行调制，以实现对上述光信号的强度噪声进行抑制，稳定整个抑制系统的目的。强度调制器还用于根据上述控制信号对其工作点的位置进行调制，使其工作点的位置保持稳定。

上述强度调制器的结构示意图如图3所示，包括：四个端口：光输入端口、光输出端口、射频输入端口和偏置输入端口，以及调制处理模块。

光输入端口，用于接收光纤光源发出的光信号，将所述光信号输出给调制处理模块；

射频输入端口，用于接收所述A/D转换模块输出的控制信号，将所述控制信号输出给调制处理模块；偏置输入端口，用于接收外部输入的强度调制器的工作点的偏置电压V_b，将所述V_b输出给调制处理模块；

调制处理模块，用于根据所述射频输入端口输出过来的控制信号中的功率控制信号对所述光输入端口输出过来的光信号的功率进行调制，根据所述射频输入端口输出过来的控制信号中的调制方波信号对进行了功率调制的光信号中的由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移进行调制，使强度调制器的工作点的位置保持稳定，并稳定在最大灵敏度处，上述最大灵敏度处表示控制信号中的功率控制信号发生变化时，强度调制器输出的光功率变化量最大的工作点。将进行了功率调制和随机相移调制的光信号输出给光输出端口；

光输出端口、用于将所述调制处理模块传输过来的光信号从强度调制器输出。

上述调制处理模块由双Y波导构成，工作原理等效于Mach-Zehnder型干涉仪，工作时，强度调制器的工作点极易受到环境因素的影响，存在漂移的问题。

在理想情况下，强度调制器的输出为：

(公式1)

上述公式1中的P_out是强度调制器输出的光信号的功率；A是一个正比于输入光信号的功率的比例常数，P_in是输入的光信号的功率；V_b是强度调制器的工作点的偏置电压；V_π是强度调制器的标准参数即半波电压，表示将强度调制器的输出光信号的功率从最大调到最小时所需要改变的电压值；

为强度调制器接收到的控制信号中的功率控制信号中携带的功率控制参数，为一个高频小信号。

由于上述公式1中的V_b、V_π为一个常数，在不施加控制信号时，

所以强度调制器的工作点稳定，工作点的位置由

确定。理想情况下强度调制器的输入、输出示意图如图4所示，强度调制器的工作点在图4中的Quad+处，此时的工作点为强度调制器的最大灵敏度工作点。

在实际应用中，由于强度调制器的工作点发生偏移，强度调制器的工作点的相位时刻变化，使得强度调制器的工作点不稳定，强度调制器的输出信号函数表达式如下：

(公式2)

上述公式2中的为由于外界环境因素如稳定、振动导致强度调制器的工作点漂移的随机相移，为一个低频大信号。

强度噪声的大小与宽谱光源输出的光信号的功率的大小成正比，当光信号的功率超出一定值时，强度噪声就超过散粒噪声，这时，宽谱光源的信噪比将不再随着光功率的增加而提高，而是趋近于一个饱和值。上述调制处理模块根据接收到的控制信号中的功率控制信号对的值进行调制，以实现对P_out进行调制，进而实现抑制输出的光信号的强度噪声。上述调制处理模块通过上述控制信号中包含的调制方波信号对

的值进行调制，以实现对强度调制器的工作点进行调制。

上述调制处理模块进行了功率调制和随机相移调制的输出信号为：

(公式3)

(公式4)

通过上述调制方波信号进行调制后，强度调制器的输出信号被调制成了方波信号，输出的方波信号中就包含了工作点漂移的信息，输出的方波信号的幅值就表明了强度调制器的工作点漂移的大小，后续通过对上述输出的方波信号进行解调，就可以得到强度调制器的工作点的漂移信息。

耦合器，用于接收强度调制器输出的进行了强度噪声抑制后的光信号，对接收到的光信号进行分离，将5％的光信号输出给光电探测器进行采样，将95％的光信号输出给光纤陀螺的闭环检测回路，该闭环检测回路对接收到的光信号进行敏感角、速率测试等处理。

光电探测器，用于对耦合器输出的光信号进行采样，敏感耦合器输出的光信号得到模拟的电压信号。然后，将上述电压信号输出给A/D转换模块。

A/D转换模块，用于将光电探测器输出的模拟的电压信号转换为数字信号，并将该数字信号输出给数字控制模块。

控制模块，用于对A/D转换模块输出的数字信号进行解调，得到强度调制器输出的光信号的强度噪声信息和强度调制器的工作点的漂移信息。根据解调的信息产生控制信号，该控制信号中包括对强度调制器输出的光信号的功率进行调整的功率控制信号和对强度调制器的工作点进行调整的方波信号，将上述控制信号输出给D/A转换模块。

该实施例提供的一种上述控制模块的结构图如图5所示，包括如下的模块：

工作点信息解调模块，用于通过解调采样脉冲对所述A/D转换模块输出的数字信号进行解调得到反馈方波信号，将所述反馈方波信号的正负半周期相减得到所述强度调制器的工作点的漂移信息，将所述强度调制器的工作点的漂移信息传输给控制信号产生模块；

强度噪声信息解调模块，用于对所述A/D转换模块输出的数字信号进行解调得到强度噪声信号，根据所述强度噪声信号得到强度调制器输出的光信号中的强度噪声，将所述强度噪声传输给控制信号产生模块；

控制信号产生模块，用于根据强度噪声信息解调模块输出过来的强度噪声产生对强度调制器输出的光信号的功率进行调整的功率控制信号。当上述强度噪声比较大时，则上述功率控制信号可以降低强度调制器输出的光信号的功率，进而降低强度噪声，但是，强度调制器输出的光信号的功率不能降得很低，否则，不能保证光信号的后续各种处理操作顺利进行。根据所述工作点信息解调模块传输过来的强度调制器的工作点的漂移信息，产生对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，该调制方波信号的幅值大小为所述强度调制器的半波电压V_π。将包含所述功率控制信号和调制方波信号的控制信号传输给D/A转换模块。

上述功率控制信号为一个高频信号，上述调制方波信号为一个低频信号，二者不在一个频带上，相互无关，互不影响。

控制时钟模块，用于为控制模块、A/D转换模块和D/A转换模块提供时钟信号，使控制时钟模块、A/D转换模块和D/A转换模块保持同步。

上述控制模块可以采用硬件DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)数字电路来实现，组成数字闭环电路。

该实施例提供的一种控制模块通过解析反馈方波信号得到调制强度控制器的工作点示意图如图6所示，将反馈方波信号经过Bessel函数展开后，作低通滤波处理，得到下式：

$P_{\mathrm{out}}(V_b,+\frac{\mathrm{\π}}{2})=-A\·P_{\mathrm{in}}{J}_0\left({\mathrm{\φ}}_1\right)J_0\left({\mathrm{\φ}}_2\right)\sin \left(\mathrm{\π}\frac{V_b}{V_{\mathrm{\π}}}\right)$ (公式5)

$P_{\mathrm{out}}(V_b,-\frac{\mathrm{\π}}{2})=+A\·P_{\mathrm{in}}{J}_0\left({\mathrm{\φ}}_1\right)J_0\left({\mathrm{\φ}}_2\right)\sin \left(\mathrm{\π}\frac{V_b}{V_{\mathrm{\π}}}\right)$ (公式6)

(公式6)-(公式5)得，

$P_{\mathrm{out}}(V_b,-\frac{\mathrm{\π}}{2})-P_{\mathrm{out}}(V_b,+\frac{\mathrm{\π}}{2})=2A\·P_{\mathrm{in}}{J}_0\left({\mathrm{\φ}}_1\right)J_0\left({\mathrm{\φ}}_2\right)\sin \left(\mathrm{\π}\frac{V_b}{V_{\mathrm{\π}}}\right)$ (公式7)

通过上述公式7和图6可知，强度调制器经过方波调制后，输出的反馈方波信号的正负半周期相减可完成对工作点漂移的解调，得到工作点漂移的补偿参数

上述反馈方波信号的正负半周期相减可通过反馈方波信号与一同频同相，幅值为±1的解调方波相乘得到，该实施例提供的一种调制方波、反馈方波、通过解调采样脉冲和解调方波的对比示意图如图7所示。

上述数字控制模块产生携带上述解调出的工作点漂移的补偿参数

的调制方波信号，将该调制方波信号设置在下一次的控制信号中，并加载到强度调制器。由于

强度调制器根据上述

可以补偿工作点的漂移，使得工作点回到最大灵敏度处，并且工作点保持稳定。当强度调制器的工作点稳定后，此时强度调制器输出的反馈方波如图6中的正交工作点处的情况，这表明强度调制器的工作点处在控制要求处，此时强度调制器输出的反馈方波的相邻两个输出为：

(公式8)

(公式9)

强度调制器的工作点的位置，由

和上述工作点漂移的补偿参数

共同控制，由于

所以

即完成了利用方波调制信号对强度调制器工作点的跟踪，实现了强度调制器的工作点稳定在正向的最大灵敏度处。

该实施例提供的一种控制时钟模块的实现原理示意图如图8所示，控制时钟模块主要有三部分作用：为整个控制模块提供时钟信号，同时产生清零时钟脉冲；经过分频芯片的处理，为A/D转换模块和D/A转换模块提供采样的时钟信号；产生调制方波信号的激励信号，同时作为反馈方波信号的相关解调的基准。

上述控制模块的时钟信号的产生流程为：在晶振基础时钟SWC(Signal Wave Crystal，晶振信号)时序信号下，经过分频控制芯片作为上述数字控制模块的外部时钟输入信号SC(Signal Clock，时钟信号)，SC保证DSP的正常工作，该脉冲SC是为了避开方波调制后强度调制器输出信号的尖峰，消除其对解调结果的影响，同时为上述控制模块内部产生反馈系统清零时钟脉冲FSCC(Feedback Signal ClockClear，反馈信号清零时钟)，FSCC作为强度噪声解调、反馈方波相关解调和信号数字处理的内部信号。

上述A/D转换模块和D/A转换模块提供采样的时钟产生流程是SWC时序经过分频后，为A/D和D/A采样芯片提供采样时序脉冲，保证采样的信号与上述数字控制模块的时钟信号同步。

D/A转换模块，用于将控制模块输出的数字的控制信号转换为模拟的控制信号，将上述模块的控制信号传输给强度调制器的射频输入端口。

实施例二

基于图2所示的抑制装置，该实施例提供了一种对光信号中的强度噪声进行抑制的方法的处理流程如图9所示，包括如下的处理步骤：

步骤91、光电探测器对强度调制器输出的进行了强度噪声抑制后的光信号进行采样获得电压信号，A/D转换模块将所述电压信号转换为数字信号，并将该数字信号输出给采用数字电路实现的控制模块。

光纤光源通过光源驱动电路下发出光信号，该光纤电源可以为光纤陀螺中的超荧光光纤光源，是一种宽谱光源。强度调制器中的光输入端口接收上述光纤光源发出的光信号，对该光信号的强度噪声进行抑制。

耦合器接收强度调制器输出的进行了强度噪声抑制后的光信号，耦合器对接收到的光信号进行分离，将5％的光信号输出给光电探测器进行采样，将95％的光信号输出给光纤陀螺的闭环检测回路，该闭环检测回路对接收到的光信号进行敏感角、速率测试等处理。

光电探测器对耦合器输出的光信号进行采样，敏感耦合器输出的光信号的信息得到模拟的电压信号。然后，将上述电压信号输出给A/D转换模块。

A/D转换模块接收所述光电探测器输出的电压信号，将所述电压信号转换为数字信号，并将该数字信号输出给采用数字电路实现的控制模块。

步骤92、控制模块对接收到的数字信号进行解调，根据解调结果产生控制信号，所述控制信号中包括对光信号的功率进行调整的功率控制信号和对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，将所述控制信号通过D/A转换模块输出给强度调制器。

所述的采用数字电路实现的控制模块通过解调采样脉冲对所述A/D转换模块输出的数字信号进行解调得到反馈方波信号，将所述反馈方波信号的正负半周期相减得到所述强度调制器的工作点的漂移信息，对所述A/D转换模块输出的数字信号进行解调得到强度噪声信号，根据所述强度噪声信号得到强度调制器输出的光信号中的强度噪声。

所述的采用数字电路实现的控制模块根据所述强度调制器的工作点的漂移信息，产生对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，所述调制方波信号的幅值大小为强度调制器的半波电压V_π，根据所述强度噪声产生对强度调制器输出的光信号的功率进行调整的功率控制信号；

所述的采用数字电路实现的控制模块产生包含所述功率控制信号和调制方波信号的数字的控制信号，并将所述控制信号输出。

通过D/A转换模块接收所述控制模块输出的数字的控制信号，将所述数字的控制信号转换为模拟的控制信号，并将所述模拟的控制信号输出给所述强度调制器的射频输入端口。

步骤93、强度调制器根据接收到的控制信号中的功率控制信号对接收到的光信号的功率进行调制，将进行了功率调制的光信号输出；根据接收到的所述控制信号中的调制方波信号，对强度调制器的工作点进行调整，使强度调制器的工作点保持稳定。

所述强度调制器的偏置输入端口接收外部输入的强度调制器的工作点的偏置电压V_b。

所述强度调制器根据所述射频输入端口接收到的控制信号中的功率控制信号对所述光输入端口接收到的光信号的功率进行调制，根据所述射频输入端口接收到的控制信号中的调制方波信号对进行了功率调制的光信号中的由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移进行调制；

所述进行了功率调制和随机相移调制的光信号为：

所述P_out表示所述进行了功率调制和随机相移调制的光信号的功率，所述P_in表示所述光输入端口输出过来的光信号的功率，所述

表示为由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移，所述A为正比于P_in的比例常数，所述V_π为强度调制器的半波电压，所述为由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移，所述为所述控制信号中的调制方波信号中携带的工作点偏移的补偿参数，所述

为所述控制信号中的功率控制信号中携带的功率控制参数。

所述强度调制器中的光输出端口将所述进行了功率调制和随机相移调制的光信号输出。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)等。

综上所述，本发明实施例采用调制方波信号来跟踪强度调制器的工作点的漂移信息，再根据跟踪到的强度调制器的工作点的漂移信息产生控制信号，利用控制信号来调整强度调制器的工作点，从而保证了强度调制器的工作点始终工作在最大灵敏度处，保证了强度噪声的抑制系统工作状态稳定，极大的提高了抑制系统的性能，提高了光纤陀螺的精度。

本发明实施例采用了全数字闭环方案，使得方波调制技术得以成功应用于抑制系统中，解决了工作点跟踪的硬件实现问题，解决了传统模拟伺服系统控制精度低的问题，对信号的处理更加精确，进一步提高了强度噪声的抑制效果，可以达到抑制70％～80％的强度噪声。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种对光信号中的强度噪声进行抑制的装置，其特征在于，包括：

强度调制器，用于接收光纤光源发出的光信号，根据接收到的控制信号中的功率控制信号对所述光信号的功率进行调制，根据所述控制信号中的调制方波信号对进行了功率调制的光信号中的由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移进行调制，将进行了功率调制和随机相移调制的光信号输出。

光电探测器，用于对所述强度调制器输出的光信号进行采样，将采样得到的电压信号输出；

控制模块，用于对所述光电探测器输出的电压信号进行解调，根据解调结果产生控制信号，所述控制信号中包括对光信号的功率进行调整的功率控制信号和对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，将所述控制信号输出给强度调制器。

2.根据权利要求1所述的对光信号中的强度噪声进行抑制的装置，其特征在于，所述的装置还包括：

模数A/D转换模块；用于接收所述光电探测器输出的电压信号，将所述电压信号转换为数字信号，并将该数字信号输出给采用数字电路实现的控制模块；

数模D/A转换模块；用于接收所述采用数字电路实现的控制模块输出的数字的控制信号，将所述数字的控制信号转换为模拟的控制信号，并将所述模拟的控制信号输出给所述强度调制器。

3.根据权利要求2所述的对光信号中的强度噪声进行抑制的装置，其特征在于，所述的装置还包括：

光纤光源，用于通过光源驱动电路发出光信号；

耦合器，用于对接收到的所述强度调制器输出的光信号进行分离，将分离出的部分光信号输出给光电探测器。

4.根据权利要求2或3所述的对光信号中的强度噪声进行抑制的装置，其特征在于，所述的强度调制器包括：

光输入端口，用于接收光纤光源发出的光信号，将所述光信号输出给调制处理模块；

射频输入端口，用于接收所述A/D转换模块输出的控制信号，将所述控制信号输出给调制处理模块；

偏置输入端口，用于接收外部输入的强度调制器的工作点的偏置电压V_b，将所述V_b输出给调制处理模块；

调制处理模块，用于根据所述射频输入端口输出过来的控制信号中的功率控制信号对所述光输入端口输出过来的光信号的功率进行调制，根据所述射频输入端口输出过来的控制信号中的调制方波信号对进行了功率调制的光信号中的由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移进行调制，将进行了功率调制和随机相移调制的光信号输出给光输出端口；

所述进行了功率调制和随机相移调制的光信号为：

所述P_out表示所述进行了功率调制和随机相移调制的光信号的功率，所述P_in表示所述光输入端口输出过来的光信号的功率，所述A为正比于P_in的比例常数，所述V_π为强度调制器的半波电压，所述

为由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移，所述

为所述控制信号中的调制方波信号中携带的工作点偏移的补偿参数，所述

为所述控制信号中的功率控制信号中携带的功率控制参数；

光输出端口，用于将所述调制处理模块传输过来的光信号从强度调制器输出。

5.根据权利要求2或3所述的对光信号中的强度噪声进行抑制的装置，其特征在于，所述的控制模块包括：

工作点信息解调模块，用于通过解调采样脉冲对所述A/D转换模块输出的数字信号进行解调得到反馈方波信号，将所述反馈方波信号的正负半周期相减得到所述强度调制器的工作点的漂移信息，将所述强度调制器的工作点的漂移信息传输给控制信号产生模块；

强度噪声信息解调模块，用于对所述A/D转换模块输出的数字信号进行解调得到强度噪声信号，根据所述强度噪声信号得到强度调制器输出的光信号中的强度噪声，将所述强度噪声传输给控制信号产生模块；

控制信号产生模块，用于根据所述强度噪声信息解调模块输出过来的强度噪声产生对强度调制器输出的光信号的功率进行调整的功率控制信号，根据所述工作点信息解调模块传输过来的强度调制器的工作点的漂移信息，产生对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，所述调制方波信号的幅值大小为所述V_π，将包含所述功率控制信号和调制方波信号的控制信号传输给D/A转换模块。

6.一种对光信号中的强度噪声进行抑制的方法，其特征在于，包括：

对强度调制器输出的光信号进行采样得到电压信号，对所述电压信号进行解调，根据解调结果产生控制信号，所述控制信号中包括对光信号的功率进行调整的功率控制信号和对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，将所述控制信号输出给强度调制器；

所述强度调制器根据接收到的控制信号中的功率控制信号对接收到的光信号的功率进行调制，根据所述控制信号中的调制方波信号对进行了功率调制的光信号中的由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移进行调制，将进行了功率调制和随机相移调制的光信号输出。

7.根据权利要求6所述的对光信号中的强度噪声进行抑制的方法，其特征在于，所述的对强度调制器输出的光信号进行采样得到电压信号包括：

光电探测器敏感所述强度调制器输出的光信号得到电压信号，并将所述电压信号输出；

模数A/D转换模块将所述光电探测器输出的电压信号转换为数字信号，并将该数字信号输出给采用数字电路实现的控制模块。

8.根据权利要求7所述的对光信号中的强度噪声进行抑制的方法，其特征在于，所述的对所述电压信号进行解调，根据解调结果产生控制信号，包括：

所述的采用数字电路实现的控制模块通过解调采样脉冲对所述A/D转换模块输出的数字信号进行解调得到反馈方波信号，将所述反馈方波信号的正负半周期相减得到所述强度调制器的工作点的漂移信息；对所述A/D转换模块输出的数字信号进行解调得到强度噪声信号，根据所述强度噪声信号得到强度调制器输出的光信号中的强度噪声；

所述的采用数字电路实现的控制模块根据所述强度调制器的工作点的漂移信息，产生对强度调制器的工作点进行调整的调制方波信号，所述调制方波信号的幅值大小为所述强度调制器的半波电压V_π，根据所述强度噪声产生对强度调制器输出的光信号的功率进行调整的功率控制信号；

所述的采用数字电路实现的控制模块产生包含所述功率控制信号和调制方波信号的数字的控制信号，并将所述控制信号输出。

9.根据权利要求8所述的对光信号中的强度噪声进行抑制的方法，其特征在于，所述的方法还包括：

通过数模D/A转换模块接收所述控制模块输出的数字的控制信号，将所述数字的控制信号转换为模拟的控制信号，并将所述模拟的控制信号输出给所述强度调制器。

10.根据权利要求6、7、8或9所述的对光信号中的强度噪声进行抑制的方法，其特征在于，所述的所述强度调制器根据接收到的控制信号中的功率控制信号对接收到的光信号的功率进行调制，将进行了功率调制的光信号输出；根据接收到的所述控制信号中的调制方波信号，对强度调制器的工作点进行调整，使强度调制器的工作点保持稳定包括：

所述强度调制器中的光输入端口接收光纤光源发出的光信号，所述强度调制器中的射频输入端口接收所述A/D转换模块输出的控制信号，所述强度调制器中的偏置输入端口接收外部输入的强度调制器的工作点的偏置电压V_b；所述强度调制器根据所述射频输入端口接收到的控制信号中的功率控制信号中的功率控制参数对所述光输入端口接收到的光信号的功率进行调制；根据所述射频输入端口接收到的控制信号中的调制方波信号中的工作点偏移的补偿参数对进行了功率调制的光信号中的由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移进行调制；

所述进行了功率调制和随机相移调制的光信号为：

所述P_out表示所述进行了功率调制和随机相移调制的光信号的功率，所述P_in表示所述光输入端口输出过来的光信号的功率，所述A为正比于P_in的比例常数，所述V_π为强度调制器的半波电压，所述

为由于强度调制器的工作点偏移导致的随机相移，所述

为所述控制信号中的调制方波信号中携带的工作点偏移的补偿参数，所述

为所述控制信号中的功率控制信号中携带的功率控制参数；

所述强度调制器中的光输出端口将所述进行了功率调制和随机相移调制的光信号输出。

Images