CN104518833B - 光调制器和光调制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种光调制器和光调制方法。该光调制器包括:输入调制模块、泄露监测模块、可变光衰减器VOA以及输出波导;所述输入调制模块分别与所述输出波导和所述泄露监测模块连接,所述VOA设置在所述输入调制模块上;其中,所述VOA,用于调节所述输入调制模块与所述泄露监测模块的插损;所述泄露监测模块用于确定所述输入调制模块的调制工作点;所述输入调制模块,用于对进入所述输入调制模块连续光在所述调制工作点上进行调制,并将调制后的光从所述输出波导输出。本发明实施例提供的光调制器,用以解决现有技术中本发明实施例提供一种光调制器,用以解决现有技术中光调制器的PDL较大,影响MZ型光调制器的性能的技术问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种光调制器和光调制方法。
背景技术
光纤通信因其具有通信容量大、频带宽等优点,已经成为现代信息传输的重要方式,若要实现光纤通信,必须将电信号加载到光波上,此时就需要进行光调制。其中,光调制的方法可以分为直接调制和外调制,运用光调制器进行光调制是一种外调制;与直接调制相比,光调制器带宽高、啁啾小,是光纤通信和微波光子技术等方面的关键器件,其性能的好坏直接影响了整个通信系统的性能。
目前的光调制过程主要使用的是马赫增德尔(Mach-Zehnder,以下简称MZ)型光调制器,连续光从输入端输入到MZ型光调制器的波导中后,被分成Y路和X路,射频(RadioFrequency,以下简称RF)调制信号可以通过光调制器的RF电极对X路和Y路的输入光进行调制,且调制工作点和输出光信号的相位可以通过光调制器的偏置电极来控制;并且,通过背光二极管监测从泄露波导中泄露出来的光,以控制偏置电压来进行偏置锁定;之后,Y路调制后的光信号经过90度偏振旋转后与X路调制后的光信号合束输出。
然而现有技术的MZ型光调制器的偏置相关损耗(Polarization Dependent Loss,以下简称PDL)较大,影响MZ型光调制器的性能。
发明内容
本发明实施例提供一种光调制器和光调制方法,用以解决现有技术中光调制器的PDL较大,影响MZ型光调制器的性能的技术问题。
本发明实施例第一方面提供一种光调制器,包括:输入调制模块、泄露监测模块、可变光衰减器VOA以及输出波导;
所述输入调制模块分别与所述输出波导和所述泄露监测模块连接,所述VOA设置在所述输入调制模块上;
其中,所述VOA,用于调节所述输入调制模块的插损;所述泄露监测模块用于确定所述输入调制模块的调制工作点;所述输入调制模块,用于对进入所述输入调制模块的连续光在所述调制工作点上进行调制,并将调制后的光从所述输出波导输出。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实施方式中,所述输入调制模块的调制工作点包括所述第一调制波导的第一调制工作点和所述第二调制波导的第二调制工作点;所述泄露监测模块包括第一泄露监测单元和第二泄露监测单元;所述第一泄露监测单元包括第一泄露波导和第一监视光电二极管MPD;所述第二泄露监测单元包括第二泄露波导和第二MPD;所述第一泄露波导与所述第一调制波导连接,所述第二泄露波导与所述第二调制波导连接;
所述第一MPD用于根据所监测到的所述第一泄露波导上的泄露光确定所述第一调制工作点;所述第二MPD用于根据所监测到的所述第二泄露波导上的泄露光确定所述第二调制工作点。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,在第一方面的第二种可能的实施方式中,所述VOA为2个,分别是第一VOA和第二VOA;所述输入调制模块包括输入波导、第一调制波导、第二调制波导以及偏振旋转片;
所述第一调制波导的第一端和第二调制波导的第一端分别与所述输入波导连接;所述第一调制波导的第二端和所述第二调制波导的第二端分别与所述输出波导连接;
所述第一VOA设置在所述第一调制波导上并靠近所述第一调制波导的第二端的位置,用于调节所述第一调制波导的插损;所述第二VOA设置在所述第二调制波导上并靠近所述第二调制波导的第二端的位置,用于调节所述第二调制波导的插损;
所述偏振旋转片设置在靠近所述第一调制波导的第二端的位置,并位于所述第一VOA和所述输出波导之间。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,在第一方面的第三种可能的实施方式中,所述VOA还用于调节所述泄露监测模块的插损,则所述VOA为第三VOA,所述输入调制模块包括输入波导、第一调制波导、第二调制波导以及偏振旋转片;
所述第一调制波导的第一端和第二调制波导的第一端分别与所述输入波导连接;所述第一调制波导的第二端和所述第二调制波导的第二端分别与所述输出波导连接;所述偏振旋转片设置在靠近所述第一调制波导的第二端的位置;
所述第三VOA设置在所述输入波导上,并靠近所述第一调制波导的第一端和所述第二调制波导的第一端,用于调节所述第一调制波导和所述第二调制波导上的连续光的耦合比例。
结合第一方面的第二种可能的实施方式,在第一方面的第四种可能的实施方式中,所述VOA还用于调节所述泄露监测模块的插损,则所述第一泄露监测单元还包括第四VOA,所述第二泄露监测单元还包括第五VOA;
其中,所述第四VOA设置在所述第一泄露波导上,用于调节所述第一泄露波导的插损;所述第五VOA设置在所述第二泄露波导上,用于调节所述第二泄露波导的插损。
结合第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式,在第一方面的第五种可能的实施方式中,所述第一调制波导和所述第二调制波导均为MZ型调制波导,所述MZ型调制波导包括两个子MZ型调制波导。
本发明第二方面提供一种光调制方法,适用于光调制器,所述光调制器包括输入调制模块、泄露监测模块和输出波导,所述输入调制模块上的插损可调,所述方法包括:
输入调制模块在所述泄露监测模块确定的调制工作点上对从所述输入调制模块的输入端输入的连续光进行调制;
将调制后的光从输出波导输出。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实施方式中,所述输入调制模块的调制工作点包括第一调制工作点和第二调制工作点,其特征在于,所述输入调制模块在所述泄露监测模块确定的调制工作点上对从所述输入调制模块的输入端输入的连续光进行调制,包括:
所述输入调制模块将所述连续光分为第一光路的连续光和第二光路的连续光;
所述输入调制模块在所述第一调制工作点上对所述第一光路的连续光进行调制;其中,第一光路的插损可调;
所述输入调制模块在所述第二调制工作点上对第二光路的连续光分别进行调制;其中,所述第二光路的插损可调。
结合第二方面的第一种可能的实施方式,在第二方面的第二种可能的实施方式中,所述泄露监测模块包括第一泄露监测单元和第二泄露监测单元;所述第一泄露监测单元包括第一泄露波导和第一监视光电二极管MPD;所述第二泄露监测单元包括第二泄露波导和第二MPD,其特征在于,所述输入调制模块在所述第一调制工作点上对所述第一光路的连续光进行调制,或,所述输入调制模块在所述第二调制工作点上对所述第二光路的连续光进行调制,包括:
所述输入调制模块在所述第一MPD根据所监测到的所述第一泄露波导上的泄露光确定的所述第一调制工作点上对所述第一光路的连续光进行调制;其中,所述第一泄露波导的插损可调;或,
所述输入调制模块在所述第二MPD根据所监测到的所述第二泄露波导上的泄露光确定的所述第二调制工作点上对所述第二光路的连续光进行调制;其中,所述第二泄露波导的插损可调。
结合第二方面,在第二方面的第三种可能的实施方式中,所述输入调制模块在所述调制工作点上对从所述输入调制模块的输入端输入的连续光进行调制,包括:
所述输入调制模块将所述连续光分为第一光路的连续光和第二光路的连续光;其中,所述第一光路的连续光和所述第二光路的连续光的耦合比例可调。
本发明实施例提供的光调制器,通过输入调制模块对所输入的连续光进行调制,并且在调制过程中通过设置在输入调制模块上的VOA来调节输入调制模块的插损,进而降低光调制器的PDL,使得器件的调制性能和通信系统的传输性能得到提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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为本发明提供的光调制器实施例一的结构示意图;
图2为本发明提供的光调制器实施例二的结构示意图;
图3为本发明提供的光调制器实施例三的结构示意图;
图4为本发明提供的光调制器实施例四的结构示意图;
图5为本发明提供的光调制方法实施例一的流程示意图。
附图标记说明:
10:输入调制模块; 20:泄露监测模块; 30:可变光衰减器;
40:输出波导; 101:输入波导; 102:第一调制波导;
103:第二调制波导; 104:第一调制波导的第一端;
105:第一调制波导的第二端; 106:第二调制波导的第一端;
107:第二调制波导的第二端; 108:偏振旋转片; 201:第一泄露监测单元;
202:第二泄露监测单元; 2010:第一泄露波导; 2011:第一MPD;
2020:第二泄露波导; 2021:第二MPD; 301:第一VOA;
302:第二VOA; 303:第三VOA; 304:第四VOA;
305:第五VOA; 401:输入调制模块的输入端;
402:输入调制模块的输出端; 403-410:RF电极;
501-502:偏置电极; 503:输出波导的输入端。
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。
图1为本发明提供的光调制器实施例一的结构示意图,如图1所示,该光调制器包括:输入调制模块10、泄露监测模块20、可变光衰减器(Variable Optical Attenuator,以下简称VOA)30以及输出波导40;该输入调制模块10分别与上述输出波导40和泄露监测模块20连接,上述VOA30设置在输入调制模块10上;其中,上述VOA30,用于调节输入调制模块10的插损;上述泄露监测模块20用于确定输入调制模块10的调制工作点;上述输入调制模块10,用于对进入输入调制模块10的连续光在调制工作点上进行调制,并将调制后的光从上述输出波导40输出。
具体的,上述输入调制模块10包括输入端401和输出端402,该输出端402与输出波导40的输入端503相连,上述泄露监测模块20可以通过物理连接或者是电连接的方式与上述输入调制模块10连接,上述VOA30设置在输入调制模块10上。
连续光(即连续光信号)通过输入调制模块10的输入端401输入至上述输入调制模块10中,此时的连续光是没有携带有用信息的;一般的,输入调制模块10上均设置有RF电极和偏置电极,并且对外提供的是RF信号和直流偏置电压的输入接口。因此,光调制器的外围电路通过输入调制模块10上的RF电极的输入接口向光调制器提供RF调制信号,该RF调制信号中携带有用信息,光调制器通过该RF调制信号对输入的连续光信号进行调制;另外,外围电路还通过偏置电极的输入接口给偏置电极提供一直流偏置电压,通过泄露监测模块20确定输入调制模块10的调制工作点(在调制工作点对连续光信号进行调制,调制效果更优,例如:可以使得调制时的噪声干扰较小),使得上述输入调制模块10可以在上述调制工作点上通过RF调制信号对输入的连续光信号进行调制,最终将有用信息携带在调制后的光信号中,从输出波导40输出。同时,设置在输入调制模块10中的VOA30可以调节输入调制模块10中的插损,进而降低光调制器的偏振相关损耗(Polarization Dependent Loss,以下简称PDL),提高系统传输性能。
本发明实施例提供的光调制器,通过输入调制模块对所输入的连续光进行调制,并且在调制过程中通过设置在输入调制模块上的VOA来调节输入调制模块的插损,进而降低光调制器的PDL,使得器件的调制性能和通信系统的传输性能得到提高。
图2为本发明提供的光调制器实施例二的结构示意图,进一步地,在上述图1所示实施例的基础上,上述VOA30可以为2个,分别是第一VOA301和第二VOA302;上述输入调制模块10可以包括输入波导101、第一调制波导102、第二调制波导103以及偏振旋转片108;上述第一调制波导102的第一端104和第二调制波导103的第一端106分别与所述输入波导101连接,上述第一调制波导102的第二端105和第二调制波导103的第二端107分别与输出波导40连接;上述第一VOA301设置在第一调制波导102上并靠近第一调制波导102的第二端105的位置,用于调节第一调制波导102的插损;上述第二VOA302设置在第二调制波导103上并靠近第二调制波导103的第二端107的位置,用于调节第二调制波导103的插损;上述偏振旋转片108设置在靠近第一调制波导102的第二端105的位置,并位于第一VOA301和输出波导40之间。
另外,上述输入调制模块10的调制工作点包括第一调制波导102的第一调制工作点和第二调制波导103的第二调制工作点;上述泄露监测模块20包括第一泄露监测单元201和第二泄露监测单元202;第一泄露监测单元201包括第一泄露波导2010和第一监视光电二极管2011(Monitor Photodiode,以下简称MPD);第二泄露监测单元202包括第二泄露波导2020和第二MPD2021;上述第一泄露波导2010与第一调制波导102连接,上述第二泄露波导2020设置与第二调制波导103连接;上述第一MPD2011用于根据所监测到的第一泄露波导2010上的泄露光确定第一调制工作点;上述第二MPD2021用于根据所监测到的第二泄露波导2020上的泄露光确定第二调制工作点。
具体的,在上述输入调制模块10中,连续光信号从输入调制模块10的输入端401输入到输入波导101中后,被分成Y路和X路,这里的Y路可以是第一调制波导102,X路可以是第二调制波导103,或者,X路是第一调制波导102,Y路是第二调制波导103,本发明实施例对此不做限制。
当连续光信号被分为两路分别进入到第一调制波导102和第二调制波导103上时,该第一调制波导102和第二调制波导103对两路光信号分别进行调制,且第一调制波导102的调制工作点为第一调制工作点,第二调制波导103的调制工作点为第二调制工作点;这里需要注意的是,第一调制波导102和第二调制波导103上均设置有RF电极和偏置电极(图2中的403-410均为RF电极,图2中的501和502均为偏置电极),并且对外提供的是RF信号和直流偏置电压的输入接口。因此,光调制器的外围电路通过RF电极的输入接口分别向第一调制波导102和第二调制波导103提供RF调制信号,且第一调制波导102和第二调制波导103的RF调制信号可以相同,也可以不同,并且上述RF调制信号中携带有用信息,第一调制波导102和第二调制波导103分别通过各自的RF调制信号对各自的连续光信号进行调制。
另外,外围电路还通过第一调制波导102上的偏置电极501的输入接口给第一调制波导102提供一直流偏置电压,通过第二调制波导103上的偏置电极502的输入接口给第二调制波导103提供一直流偏置电压。上述泄露监测模块20包括第一泄露监测单元201和第二泄露单元202,第一泄露监测单元201中的第一泄露波导2010与第一调制波导102连接,第二泄露单元202中的第二泄露波导2020与第二调制波导103连接,因此,第一调制波导102和第二调制波导103上的调制后的部分光信号可以分别从第一泄露波导2010和第二泄露波导2020中泄露出来,并通过第一MPD2011监测第一泄露波导2010上的泄露光是否到达第一调制工作点,还通过第二MPD2021监测第二泄露波导2020上的泄露光是否到达第二调制工作点(在调制工作点对连续光信号进行调制,调制效果更优,例如:可以使得调制时的噪声干扰较小);若是,则第一MPD2011和第二MPD2021分别将外围电路输入给第一调制波导102和第二调制波导103的直流偏置电压进行锁定,即使得第一调制波导102和第二调制波导103可以一直工作在调制工作点上;若否,则通知外围电路重新提供直流偏置电压给上述第一调制波导102和第二调制波导103上的偏置电极,以给上述第一调制波导102和第二调制波导103提供新的调制工作点,从而使得第一调制波导102和第二调制波导103分别通过自身的RF调制信号并且在自身所对应的调制工作点上对输入的连续光进行调制,最终将有用信息分别携带在各自调制后的光信号中。同时,设置在第一调制波导102的第一VOA301可以调节第一调制波导102上的插损,设置在第二调制波导103上的第二VOA302可以调节第二调制波导103上的插损,从而可以降低光调制器的PDL,提高系统传输性能。
最后,第一调制波导102上的调制后的光信号经过偏振旋转片108的90度旋转后与第二调制波导103上的调制后的光信号合束从输出波导40输出。
本发明实施例提供的光调制器,通过第一调制波导和第二调制波导对所输入的连续光进行调制,并且在调制过程中通过设置在第一调制波导和第二调制波导上的VOA来调节第一调制波导和第二调制波导上的插损,进而降低光调制器的PDL,使得器件的调制性能和通信系统的传输性能得到提高。
图3为本发明提供的光调制器实施例三的结构示意图,在图1所示实施例的基础上,进一步地,所述VOA30还用于调节泄露监测模块20的插损,则上述VOA30为第三VOA303,上述输入调制模块10包括输入波导101、第一调制波导102、第二调制波导103以及偏振旋转片108;第一调制波导102的第一端104和第二调制波导103的第一端106分别与输入波导101连接;第一调制波导102的第二端105和第二调制波导103的第二端107分别与输出波导40连接;上述偏振旋转片108设置在靠近所述第一调制波导102的第二端105的位置;上述第三VOA303设置在输入波导101上,并靠近第一调制波导102的第一端104和第二调制波导103的第一端106,用于调节第一调制波导102和第二调制波导103上的连续光的耦合比例。
另外,上述输入调制模块10的调制工作点包括第一调制波导102的第一调制工作点和第二调制波导103的第二调制工作点;泄露监测模块20包括第一泄露监测单元201和第二泄露监测单元202;该第一泄露监测单元201包括第一泄露波导2010和第一MPD2011;第二泄露监测单元202包括第二泄露波导2020和第二MPD2021;上述第一泄露波导2010与第一调制波导102连接,第二泄露波导2020与第二调制波导103连接;上述第一MPD2011用于根据所监测到的第一泄露波导2010上的泄露光确定第一调制工作点;所述第二MPD2021用于根据所监测到的第二泄露波导上2020的泄露光确定第二调制工作点。
具体的,在输入调制模块10中,连续光信号从输入调制模块10的输入端401输入到输入波导101中后,通过设置在输入波导101上并靠近第一调制波导102的第一端104和第二调制波导103的第一端106位置的第三VOA303调节连续光信号耦合到Y路和X路的耦合比例,即通过第三VOA303可以适当调节输入到X路和Y路的连续光信号的比例。需要注意的是,这里的Y路可以是第一调制波导102,X路可以是第二调制波导103,或者,X路是第一调制波导102,Y路是第二调制波导103,本发明实施例对此不做限制。
当连续光信号被分为两路分别进入到第一调制波导102和第二调制波导103上时,该第一调制波导102和第二调制波导103对两路光信号分别进行调制,且第一调制波导102的调制工作点为第一调制工作点,第二调制波导103的调制工作点为第二调制工作点;这里需要注意的是,第一调制波导102和第二调制波导103上局设置有RF电极和偏置电极(图3中的403-410均为RF电极,图3中的501和502均为偏置电极),并且对外提供的是RF信号和直流偏置电压的输入接口。因此,光调制器的外围电路通过RF电极的输入接口分别向第一调制波导102和第二调制波导103提供RF调制信号,且第一调制波导102和第二调制波导103的RF调制信号可以相同,也可以不同,并且上述RF调制信号中携带有用信息,第一调制波导102和第二调制波导103分别通过各自的RF调制信号对各自的连续光信号进行调制。
另外,外围电路还通过第一调制波导102上的偏置电极的输入接口给第一调制波导102提供一直流偏置电压,通过第二调制波导103上的偏置电极的输入接口给第二调制波导103提供一直流偏置电压。上述泄露监测模块20包括第一泄露监测单元201和第二泄露单元202,第一泄露监测单元201中的第一泄露波导2010与第一调制波导102连接,第二泄露单元202中的第二泄露波导2020与第二调制波导103连接,因此,第一调制波导102和第二调制波导103上的调制后的部分光信号可以分别从第一泄露波导2010和第二泄露波导2020中泄露出来,并通过第一MPD2011监测第一泄露波导2010上的泄露光是否到达第一调制工作点,还通过第二MPD2021监测第二泄露波导2020上的泄露光是否到达第二调制工作点(在调制工作点对连续光信号进行调制,调制效果更优,例如:可以使得调制时的噪声干扰较小);若是,则第一MPD2011和第二MPD2021分别将外围电路输入给第一调制波导102和第二调制波导103的直流偏置电压进行锁定,即使得第一调制波导102和第二调制波导103可以一直工作在调制工作点上;若否,则通知外围电路重新提供直流偏置电压给偏置电极,以给上述第一调制波导102和第二调制波导103提供新的调制工作点,从而使得第一调制波导102和第二调制波导103分别通过自身的RF调制信号并且在自身所对应的调制工作点上对输入的连续光信号进行调制,最终将有用信息分别携带在各自调制后的光信号中。
这里需要说明的是,上述设置在输入波导101上的第三VOA303,可以通过调节输入光耦合到Y路和X路的耦合比例来调节第一调制波导102和第二调制波导103上的插损,从而降低光调制器的PDL,提高系统传输性能;另一方面,该第三VOA303还可以调节连续光耦合到Y路和X路的耦合比例来调节第一泄露波导2010和第二泄露波导2020的插损,进而减小第一泄露波导2010和第二泄露波导上2020所泄露出来的光的强度,使得第一MPD2011和第二MPD2021分别可以得到一个小的响应电流,从而可以调节上述第一MPD2011和第二MPD2021的响应度,减小MPD响应电路的动态范围。
最后,第一调制波导102上的调制后的光信号经过偏振旋转片108的90度旋转后与第二调制波导103上的调制后的光信号合束从输出波导40输出。
本发明实施例提供的光调制器,通过设置在输入波导上的第三VOA调节第一调制波导和第二调制波导的插损,降低光调制器的PDL,提高系统的传输性能;并且通过该第三VOA调节第一泄露波导和第二泄露波导上的插损,从而调节第一MPD和第二MPD的响应度,进而可以减小MPD响应电路的动态范围,节约了响应成本。
图4为本发明提供的光调制器实施例四的结构示意图,在图2所示实施例的基础上,进一步地,上述VOA30还用于调节泄露监测模块20的插损,则上述第一泄露监测单元201还包括第四VOA304,第二泄露监测单元202还包括第五VOA305;其中,上述第四VOA304设置在上述第一泄露波导2010上,用于调节第一泄露波导2010的插损;上述第五VOA305设置在第二泄露波导2020上,用于调节第二泄露波导2020的插损。
具体的,在上述输入调制模块10中,连续光信号从输入调制模块10的输入端401输入到输入波导101中后,被分成Y路和X路,这里的Y路可以是第一调制波导102,X路可以是第二调制波导103,或者,X路是第一调制波导102,Y路是第二调制波导103,本发明实施例对此不做限制。
当连续光信号被分为两路分别进入到第一调制波导102和第二调制波导103上时,该第一调制波导102和第二调制波导103对两路光信号分别进行调制,且第一调制波导102的调制工作点为第一调制工作点,第二调制波导103的调制工作点为第二调制工作点;这里需要注意的是,第一调制波导102和第二调制波导103上均设置有RF电极和偏置电极(图4中的403-410均为RF电极,图4中的501和502均为偏置电极),并且对外提供的是RF信号和直流偏置电压的输入接口。因此,光调制器的外围电路通过RF电极的输入接口分别向第一调制波导102和第二调制波导103提供RF调制信号,且第一调制波导102和第二调制波导103的RF调制信号可以相同,也可以不同,并且上述RF调制信号中携带有用信息,第一调制波导102和第二调制波导103分别通过各自的RF调制信号对各自的连续光信号进行调制。
另外,外围电路还通过第一调制波导102上的偏置电极的输入接口给第一调制波导102提供一直流偏置电压,通过第二调制波导103上的偏置电极的输入接口给第二调制波导103提供一直流偏置电压。上述泄露监测模块20包括第一泄露监测单元201和第二泄露单元202,第一泄露监测单元201中的第一泄露波导2010与第一调制波导102连接,第二泄露单元202中的第二泄露波导2020与第二调制波导103连接,因此,第一调制波导102和第二调制波导103上的调制后的部分光信号可以分别从第一泄露波导2010和第二泄露波导2020中泄露出来,并通过第一MPD2011监测第一泄露波导2010上的泄露光是否到达第一调制工作点,还通过第二MPD2021监测第二泄露波导2020上的泄露光是否到达第二调制工作点(在调制工作点对连续光信号进行调制,调制效果更优,例如:可以使得调制时的噪声干扰较小);若是,则第一MPD2011和第二MPD2021分别将外围电路输入给第一调制波导102和第二调制波导103的直流偏置电压进行锁定,即使得第一调制波导102和第二调制波导103可以一直工作在调制工作点上;若否,则通知外围电路重新提供直流偏置电压给偏置电极,以给上述第一调制波导102和第二调制波导103提供新的调制工作点,从而使得第一调制波导102和第二调制波导103分别通过自身的RF调制信号并且在自身所对应的调制工作点上对输入的连续光进行调制,最终将有用信息分别携带在各自调制后的光信号中。
这里需要的说明的是,设置在第一调制波导102的第一VOA301可以调节第一调制波导102上的插损,设置在第二调制波导103上的第二VOA302可以调节第二调制波导103上的插损,从而可以降低光调制器的PDL,提高系统传输性能;除此之外,上述第一泄露波导2010上设置的第四VOA304和第二泄露波导2020上设置的第五VOA305分别用于调节第一泄露波导2010和第二泄露波导2020上的插损,以减小第一泄露波导2010和第二泄露波导2020上的泄露光的强度,使得各自所对应的的第一MPD2011和第二MPD2021分别可以获得小的响应电流,从而减小MPD响应电路的动态范围。
最后,第一调制波导102上的调制后的光信号经过偏振旋转片108的90度旋转后与第二调制波导103上的调制后的光信号合束从输出波导40输出。
进一步地,上述实施例中的第一调制波导102和第二调制波导103均为MZ型调制波导,且MZ型调制波导均包括两个子MZ型调制波导。
本发明实施例提供的光调制器,通过第一调制波导和第二调制波导对所输入的连续光进行调制,并且在调制过程中通过设置在第一调制波导和第二调制波导上的VOA来调节第一调制波导和第二调制波导上的插损,进而降低光调制器的PDL;并且通过设置在第一泄露波导和第二泄露波导上的VOA来调节第一泄露波导和第二泄露波导的插损,从而可以调节MPD的响应度,减小MPD响应电路的动态范围,节约了响应成本。
图5为本发明提供的光调制方法实施例一的流程示意图,该方法适用于上述实施例提供的光调制器,该光调制器可以为MZ型光调制器,该光调制器包括输入调制模块、泄露监测模块和输出波导,且该输入调制模块上的插损可调。如图5所示,该方法包括如下步骤:
S101:输入调制模块在泄露监测模块确定的调制工作点上对从输入调制模块的输入端输入的连续光进行调制。
具体的,连续光从输入调制模块的输入端输入到MZ型光调制器的波导中后,外围电路通过设置在输入调制模块上的RF电极向光调制器输入RF调制信号,并且外围电路还通过设置在输入调制模块上的偏置电极向光调制器提供直流偏置电压,以使得光调制器中的泄露监测模块可以通过直流偏置电压确定光调制器的调制工作点;最后,光调制器在上述泄露监测模块确定的调制工作点上利用RF调制信号对所输入的连续光进行调制。由于上述输入调制模块的插损可调,因此光调制器的PDL也是可调的,光调制器的调制性能得到提高,从而保证了连续光的调制效果。
S102:将调制后的光从输出波导输出。
本发明实施例提供的光调制方法,输入调制模块对所输入的连续光进行调制后从输出波导输出,由于输入调制模块上的插损可调,使得光调制器的PDL可调,光调制器的性能得到改善,从而提高了连续光的调制效果。
在上述图5所示实施例的基础上,作为本发明实施例的一种可行的实施方式,上述输入调制模块的调制工作点包括第一调制工作点和第二调制工作点,则本实施例涉及的方法是连续光进入光调制器后被划分为第一光路和第二光路的连续光,在第一光路和第二光路上的插损可调情况下的调制过程,具体为:上述输入调制模块将连续光分为第一光路的连续光和第二光路的连续光;上述输入调制模块在第一调制工作点上对第一光路的连续光进行调制;其中,第一光路的插损可调;输入调制模块在第二调制工作点上对第二光路的连续光分别进行调制;其中,第二光路的插损可调。
具体的,连续光在进入光调制器被光调制器的输入调制模块划分为第一光路的连续光和第二光路的连续光,这里的第一光路和第二光路可以是光调制器中的具有调制功能的调制波导;第一调制工作点和第二调制工作点可以是泄露监测模块根据外围电路所输入的直流偏置电压确定的。
由于第一光路和第二光路上的插损可调,因此光调制器的PDL也是可调的;在对两条光路上的连续光进行调制时,光调制器的性能得到改善,从而确保了连续光的调制效果。
进一步地,在上述实施例的基础上,作为本发明实施例的另一种可行的实施方式,上述泄露监测模块包括第一泄露监测单元和第二泄露监测单元;该第一泄露监测单元包括第一泄露波导和第一MPD;该第二泄露监测单元包括第二泄露波导和第二MPD,则上述输入调制模块在第一调制工作点上对第一光路的连续光进行调制,或,输入调制模块在第二调制工作点上对第二光路的连续光进行调制,包括:输入调制模块在第一MPD根据所监测到的第一泄露波导上的泄露光确定的所述第一调制工作点上对所述第一光路的连续光进行调制;其中,第一泄露波导的插损可调;或,输入调制模块在第二MPD根据所监测到的第二泄露波导上的泄露光确定的第二调制工作点上对第二光路的连续光进行调制;其中,第二泄露波导的插损可调。
具体的,第一光路的第一调制工作点是由泄露监测模块中的第一MPD根据第一泄露波导上泄露出来的调制光并结合外围电路输入的直流偏置电压所确定的,第二光路的第二调制工作点是由泄露监测模块中的第二MPD根据第二泄露波导上泄露出来的调制光并结合外围电路输入的直流偏置电压所确定的。
需要注意的是,第一泄露波导和第二泄露波导上的插损是可以调节的,因此第一MPD在监测第一泄露波导或第二MPD在监测第二泄露波导上的泄露光时,无论所泄露出来的泄露光的强度是多大,均可以通过调制第一泄露波导和第二泄露波导上的插损来减小各自对应的MPD的响应电流,使得MPD的响应电路的动态范围减小,节约了响应成本。
本发明实施例提供的方法,由于第一光路和第二光路上的插损可调,因此光调制器的PDL也是可调的,在对两条光路上的连续光进行调制时,光调制器的性能得到改善,从而确保了连续光的调制效果;同时,由于第一泄露波导和第二泄露波导上的插损可调,使得第一MPD和第二MPD的响应电路的动态范围减小,节约了响应成本。
在上述图5所示实施例的基础上,作为本发明实施例的第三种可行的实施方式,上述输入调制模块在所述调制工作点上对从所述输入调制模块的输入端输入的连续光进行调制,包括:输入调制模块将连续光分为第一光路的连续光和第二光路的连续光;其中,第一光路的连续光和第二光路的连续光的耦合比例可调。
具体的,光调制器的输入调制模块将所输入的连续光根据一定的耦合比例分为第一光路的连续光和第二光路的连续光,这里的连续光的耦合比例是可以调节的,并且通过第一光路的连续光和第二光路的连续光的耦合比例可以调节输入调制模块和泄露监测模块上的插损,进而可以调节光调制器的PDL,改善光调制器的性能;另一方面,还可以使得第一MPD和第二MPD的响应电路的动态范围减小,节约响应成本。
本发明实施例提供的方法,由于第一光路的连续光和第二光路的连续光的耦合比例可调,使得输入调制模块和泄露监测模块上的插损可调,因而光调制器的PDL变得可调,在对两条光路上的连续光进行调制时,光调制器的性能得到改善,从而确保了连续光的调制效果;同时,还使得第一MPD和第二MPD的响应电路的动态范围减小,节约了响应成本。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种光调制器,其特征在于,包括:输入调制模块、泄露监测模块、第一可变光衰减器VOA、第二VOA以及输出波导;
所述输入调制模块分别与所述输出波导和所述泄露监测模块连接,所述VOA设置在所述输入调制模块上;
其中,所述泄露监测模块用于确定所述输入调制模块的调制工作点;所述输入调制模块,用于对进入所述输入调制模块的连续光在所述调制工作点上进行调制,并将调制后的光从所述输出波导输出;
所述输入调制模块的调制工作点包括第一调制波导的第一调制工作点和第二调制波导的第二调制工作点;所述泄露监测模块包括第一泄露监测单元和第二泄露监测单元;所述第一泄露监测单元包括第一泄露波导和第一监视光电二极管MPD;所述第二泄露监测单元包括第二泄露波导和第二MPD;所述第一泄露波导与所述第一调制波导连接,所述第二泄露波导与所述第二调制波导连接;
所述第一MPD用于根据所监测到的所述第一泄露波导上的泄露光确定所述第一调制工作点;所述第二MPD用于根据所监测到的所述第二泄露波导上的泄露光确定所述第二调制工作点;
所述输入调制模块包括输入波导、第一调制波导、第二调制波导以及偏振旋转片;
所述第一调制波导的第一端和所述第二调制波导的第一端分别与所述输入波导连接,所述第一调制波导的第二端和所述第二调制波导的第二端分别与所述输出波导连接;
所述第一VOA设置在所述第一调制波导上并靠近所述第一调制波导的第二端的位置,用于调节所述第一调制波导的插损;所述第二VOA设置在所述第二调制波导上并靠近所述第二调制波导的第二端的位置,用于调节所述第二调制波导的插损;
所述偏振旋转片设置在靠近所述第一调制波导的第二端的位置,并位于所述第一VOA和所述输出波导之间;
所述第一泄露监测单元还包括第四VOA,所述第二泄露监测单元还包括第五VOA;
其中,所述第四VOA设置在所述第一泄露波导上,用于调节所述第一泄露波导的插损;所述第五VOA设置在所述第二泄露波导上,用于调节所述第二泄露波导的插损。
2.根据权利要求1所述的光调制器,所述第一调制波导和所述第二调制波导均为MZ型调制波导,所述MZ型调制波导包括两个子MZ型调制波导。
3.一种光调制方法,适用于光调制器,所述光调制器包括输入调制模块、泄露监测模块和输出波导,其特征在于,所述输入调制模块上的插损可调,所述方法包括:
输入调制模块在所述泄露监测模块确定的调制工作点上对从所述输入调制模块的输入端输入的连续光进行调制;
将调制后的光从输出波导输出;
所述输入调制模块的调制工作点包括第一调制工作点和第二调制工作点,所述输入调制模块在所述泄露监测模块确定的调制工作点上对从所述输入调制模块的输入端输入的连续光进行调制,包括:
所述输入调制模块将所述连续光分为第一光路的连续光和第二光路的连续光;
所述输入调制模块在所述第一调制工作点上对所述第一光路的连续光进行调制;其中,第一光路的插损可调;
所述输入调制模块在所述第二调制工作点上对第二光路的连续光分别进行调制;其中,所述第二光路的插损可调;
所述泄露监测模块包括第一泄露监测单元和第二泄露监测单元;所述第一泄露监测单元包括第一泄露波导和第一监视光电二极管MPD;所述第二泄露监测单元包括第二泄露波导和第二MPD,所述输入调制模块在所述第一调制工作点上对所述第一光路的连续光进行调制,所述输入调制模块在所述第二调制工作点上对所述第二光路的连续光进行调制,包括:
所述输入调制模块在所述第一MPD根据所监测到的所述第一泄露波导上的泄露光确定的所述第一调制工作点上对所述第一光路的连续光进行调制;其中,所述第一泄露波导的插损可调;
所述输入调制模块在所述第二MPD根据所监测到的所述第二泄露波导上的泄露光确定的所述第二调制工作点上对所述第二光路的连续光进行调制;其中,所述第二泄露波导的插损可调。
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