CN106506071A - 一种mzm调制器工作点控制方法及装置 - Google Patents

一种mzm调制器工作点控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光通讯技术领域，针对现有技术中存在的问题；提供一种MZM调制器工作点控制方法及装置；通过自适应调整MZM调制器工作电压使得调制器工作在作家线性工作点上。本发明中MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；当MZM调制器输入光载波信号，同时输入实际通信信号时，MEM调制器输出端的光功率信号依次通过耦合器、光滤波、光检波器转换为电压信号Vx；处理器接收该电压信号Vx后，将电压信号Vx与电压光功率表中的电压值V进行对比，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V；处理器将电压信号V通过放大器放大后，控制MZM调制器在线性工作点工作。

Description

一种MZM调制器工作点控制方法及装置
技术领域
本发明涉及光通讯技术领域，尤其是一种MZM调制器工作点控制方法及装置。
背景技术
铌酸锂马赫-曾德尔型强度调制器(MZM)作为光通讯链路的关键器件，主要用于将射频通讯信号调制到光载波上，其调制性能对链路性能影响较大。一般来说，MZM强度调制器主要有三种静态工作点，如图1所示。①点为正交偏置点，②点为最小传输点，③点为最大传输点，②、③点为MZM的非线性工作点，会造成通讯信号失真；因此在通讯领域中，MZM主要工作在线性工作点即图1所示的①点，该工作点具有最优的线性工作范围，同时可减少信号非线性失真造成对相邻信道的影响。
随着环境温度的变化及MZM调制器受电荷积累的影响，MZM调制器的线性工作点会发生变化，因此，工作期间需要随时对MZM调制器的工作状态进行监测及调整，以保证MZM调制器工作在最佳线性工作点上。
传统的MZM调制器工作点控制方法是采用监测信号引入法。从MZM调制器的供电端馈入几十KHz的监测信号，在MZM调制器输出端耦合一部分光信号进行检波，通过检测几十KHz信号的大小来监测MZM调制器的工作点变化。该方案需要人为引入一个几十KHz的信号，且该信号无法滤除，一定程度上会对通讯信号造成影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中需引入监测信号进行工作点控制，对通讯信号造成影响的问题以及工作点控制不稳定的问题；提供一种一种MZM调制器工作点控制方法，同时提供一种MZM调制器工作点控制装置；通过自适应调整MZM调制器工作电压使得调制器工作在作家线性工作点上，控制原理简单，控制状态稳定性好。
本发明采用的技术方案如下：
一种MZM调制器工作点控制方法包括：
步骤1：MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
步骤2：当MZM调制器输入光载波信号，同时输入实际通信信号时，MEM调制器输出端的光功率信号依次通过耦合器、光滤波、光检波器转换为电压信号Vx；
步骤3：处理器采集到该电压信号Vx后，将电压信号Vx与电压光功率表中的电压值V进行对比，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V；
步骤4：处理器将电压信号V通过放大器放大后，控制MZM调制器在线性工作点工作。
进一步的，所述电压光功率表建立过程是：
MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
在MZM调制器只有光载波信号输入时,处理器输出电压信号通过放大器放大后，使得MZM调制器的电源控制端电压V从MZM调制器最小工作电压Vmin到最大工作电压Vmax按照步进δt进行巡检；n个电压值对应调制器有n个光功率检测值输出，其中光功率检测值最大的点成为MZM调制器线性工作点，MZM有多个线性工作点；将n个光功率值Pn与n个电压值Vmin+nδt一一对应，建立电压光功率表；并储存于处理器存储区中；i∈n，n为大于等于0的整数；
进一步的，所述步骤3中处理器通过迭代方式，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V具体过程是：
步骤31：电压信号Vx与多个线性工作点Vi的差值进行比较，当Vi=Vx时，则V=Vi；否则，执行步骤32；
步骤32：判断Vx-Vi-1与Vi-Vx的关系，当Vx-Vi-1>Vi-Vx时，V=Vi；当Vx-Vi-1<Vi-Vx时，则V=V i-1。
进一步的，所述耦合器用于将MEM调制器输出的光功率耦合一部分作为处理器的参考工作电压；所述光滤波器为载波光波长中心频率的补偿型波导光栅滤波器；光检波器用于将载波光信号进行检波，输出电信号至处理器。
一种MZM调制器工作点控制装置包括：MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器；MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
当MZM调制器输入光载波信号，同时输入实际通信信号时，MEM调制器输出端的光功率信号依次通过耦合器、光滤波、光检波器转换为电压信号Vx；处理器接收该电压信号Vx后，将电压信号Vx与电压光功率表中的电压值V进行对比，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V；处理器将电压信号V通过放大器放大后，控制MZM调制器在线性工作点工作。
进一步的，所述电压光功率表建立过程是：
MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
在MZM调制器只有光载波信号输入时,处理器输出电压信号通过放大器放大后，使得MZM调制器的电源控制端电压V从MZM调制器最小工作电压Vmin到最大工作电压Vmax按照步进δt进行巡检；n个电压值对应调制器有n个光功率检测值输出，其中光功率检测值最大的点成为MZM调制器线性工作点，MZM有多个线性工作点；将n个光功率值Pn与n个电压值Vmin+nδt一一对应，建立电压光功率表；并储存于处理器存储区中；i∈n，n为大于等于0的整数。
进一步的，所述处理器通过迭代方式，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V具体过程是：
电压信号Vx与多个线性工作点Vi的差值进行比较，当Vi=Vx时，则V=Vi；否则，判断Vx-Vi-1与Vi-Vx的关系，当Vx-Vi-1>Vi-Vx时，V=Vi；当Vx-Vi-1<Vi-Vx时，则V=V i-1。
进一步的，所述耦合器用于将MEM调制器输出的光功率耦合一部分作为处理器的参考工作电压；所述光滤波器为载波光波长中心频率的补偿型波导光栅滤波器；光检波器用于将载波光信号进行检波，输出电信号至处理器。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过理想状态下，制作电压光功率表，找到MZM调制器的多个线性工作点，然后与实际得到的光功率信号对应的电压信号进行比较，然后进行找到与实际电压信号最为接近的线性工作点，并通过放大器放大后，使得MZM调制器工作在最佳的线性工作点上，减少信号非线性失真造成对相邻信道的影响。
本专利中的实施方式并无需像现有技术一样，引入监测信号进行工作点控制；本方法通过反馈信号实时调整MZM调制器线性工作点电压，形成简单高效的控制方式。
本专利中的实施方式控制的MZM调制器的工作较为稳定，存在较小误差，在实际生产应用中较为安全。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是MZM调制器的静态工作点曲线图。
图2是本发明原理款图。
图3是 MZM调制器工作状态控制结果。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明相关说明：
1、实际通信信号是射频信号、光子信号等实际工作信号。
2、所述耦合器用于将MEM调制器输出的光功率耦合一部分作为处理器的参考工作电压；所述光滤波器为载波光波长中心频率的补偿型波导光栅滤波器，用于将载波光信号选择出来；光检波器用于将载波光信号进行检波，输出电信号至处理器；耦合器采用分光比为10%的保偏光纤耦合器，光滤波器采用浦芮斯公司研制的波导光栅滤波器，光检波器采用Thorlabs公司的高灵敏度光检波器。
一种MZM调制器工作点控制装置包括：MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器；MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
当MZM调制器输入光载波信号，同时输入实际通信信号时，MEM调制器输出端的光功率信号依次通过耦合器、光滤波、光检波器转换为电压信号Vx；处理器接收该电压信号Vx后，将电压信号Vx与电压光功率表中的电压值V进行对比，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V；处理器将电压信号V通过放大器放大后，控制MZM调制器在线性工作点工作。
本控制方法的稳定性验证，链路采用光谱仪进行辅助测试。对比链路中引入本发明装置和不引入本发明装置1小时内MZM调制器的工作状态变化情况。MZM调制器的工作状态变化情况通过光谱仪监测MZM调制器输出的载波光信号功率的大小来判定。测试结果如图3所示：
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种MZM调制器工作点控制方法，其特征在于包括：
步骤1：MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
步骤2：当MZM调制器输入光载波信号，同时输入实际通信信号时，MEM调制器输出端的光功率信号依次通过耦合器、光滤波、光检波器转换为电压信号Vx；
步骤3：处理器采集到该电压信号Vx后，将电压信号Vx与电压光功率表中的电压值V进行对比，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V；
步骤4：处理器将电压信号V通过放大器放大后，控制MZM调制器在线性工作点工作。
2.根据权利要求1所述的一种MZM调制器工作点控制方法，其特征在于在于所述电压光功率表建立过程是：
MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
在MZM调制器只有光载波信号输入时,处理器输出电压信号通过放大器放大后，使得MZM调制器的电源控制端电压V从MZM调制器最小工作电压Vmin到最大工作电压Vmax按照步进δt进行巡检；n个电压值对应调制器有n个光功率检测值输出，其中光功率检测值最大的点成为MZM调制器线性工作点，MZM有多个线性工作点；将n个光功率值Pn与n个电压值Vmin+nδt一一对应，建立电压光功率表；并储存于处理器存储区中；i∈n，n为大于等于0的整数。
3.根据权利要求1所述的一种MZM调制器工作点控制方法，其特征在于在于所述步骤3中处理器通过迭代方式，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V具体过程是：
步骤31：电压信号Vx与多个线性工作点Vi的差值进行比较，当Vi=Vx时，则V=Vi；否则，执行步骤32；
步骤32：判断Vx-Vi-1与Vi-Vx的关系，当Vx-Vi-1>Vi-Vx时，V=Vi； 当Vx-Vi-1<Vi-Vx时，则V=V i-1。
4.根据权利要求1所述的一种MZM调制器工作点控制方法，其特征在于在于所述耦合器用于将MEM调制器输出的光功率耦合一部分作为处理器的参考工作电压；所述光滤波器为载波光波长中心频率的补偿型波导光栅滤波器；光检波器用于将载波光信号进行检波，输出电信号至处理器。
5.一种MZM调制器工作点控制装置，其特征在于包括：MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器；MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
当MZM调制器输入光载波信号，同时输入实际通信信号时，MEM调制器输出端的光功率信号依次通过耦合器、光滤波、光检波器转换为电压信号Vx；处理器接收该电压信号Vx后，将电压信号Vx与电压光功率表中的电压值V进行对比，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V；处理器将电压信号V通过放大器放大后，控制MZM调制器在线性工作点工作。
6.根据权利要求4所述的一种MZM调制器工作点控制装置，其特征在于在于所述电压光功率表建立过程是：
MEM调制器、耦合器、光滤波、光检波器、处理器，放大器依次连接构成闭环电路；放大器用于控制MZM调制器的电源控制端；
在MZM调制器只有光载波信号输入时,处理器输出电压信号通过放大器放大后，使得MZM调制器的电源控制端电压V从MZM调制器最小工作电压Vmin到最大工作电压Vmax按照步进δt进行巡检；n个电压值对应调制器有n个光功率检测值输出，其中光功率检测值最大的点成为MZM调制器线性工作点，MZM有多个线性工作点；将n个光功率值Pn与n个电压值Vmin+nδt一一对应，建立电压光功率表；并储存于处理器存储区中；i∈n，n为大于等于0的整数。
7.根据权利要求4所述的一种MZM调制器工作点控制装置，其特征在于在于所述中处理器通过迭代方式，通过修正使得Vx等于较接近的线性工作点V具体过程是：
电压信号Vx与多个线性工作点Vi的差值进行比较，当Vi=Vx时，则V=Vi；否则，判断Vx-Vi-1与Vi-Vx的关系，当Vx-Vi-1>Vi-Vx时，V=Vi； 当Vx-Vi-1<Vi-Vx时，则V=V i-1。
8.根据权利要求4所述的一种MZM调制器工作点控制装置，其特征在于在于所述耦合器用于将MEM调制器输出的光功率耦合一部分作为处理器的参考工作电压；所述光滤波器为载波光波长中心频率的补偿型波导光栅滤波器；光检波器用于将载波光信号进行检波，输出电信号至处理器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107907904A (zh) * 2017-11-10 2018-04-13 中国科学技术大学 一种提高工作点测量灵敏度的电路及方法
CN108768512A (zh) * 2018-04-27 2018-11-06 电子科技大学 一种测定全光pam再生器工作点系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354515A (zh) * 2008-09-05 2009-01-28 中兴通讯股份有限公司 激光调制器偏置控制方法和装置
CN103019286A (zh) * 2012-12-18 2013-04-03 中国计量学院 电光调制器的偏置电压控制装置和方法
CN103095378A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 中国人民解放军空军工程大学 基于pid的de-mzm自动偏置控制装置及控制方法
CN103412594A (zh) * 2013-07-31 2013-11-27 武汉电信器件有限公司 电光调制器工作点控制装置及控制方法
WO2015063437A1 (en) * 2013-11-01 2015-05-07 Bae Systems Plc Controlling bias voltages for optical modulators
CN104898306A (zh) * 2014-03-05 2015-09-09 北京邮电大学 Mz调制器任意点偏置控制装置及方法
CN104901746A (zh) * 2014-03-05 2015-09-09 北京邮电大学 一种外调制器任意偏置点稳定装置及其方法
US9323128B1 (en) * 2015-05-07 2016-04-26 Inphi Corporation Off quadrature biasing of mach zehnder modulator for improved OSNR performance

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354515A (zh) * 2008-09-05 2009-01-28 中兴通讯股份有限公司 激光调制器偏置控制方法和装置
CN103019286A (zh) * 2012-12-18 2013-04-03 中国计量学院 电光调制器的偏置电压控制装置和方法
CN103095378A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 中国人民解放军空军工程大学 基于pid的de-mzm自动偏置控制装置及控制方法
CN103412594A (zh) * 2013-07-31 2013-11-27 武汉电信器件有限公司 电光调制器工作点控制装置及控制方法
WO2015063437A1 (en) * 2013-11-01 2015-05-07 Bae Systems Plc Controlling bias voltages for optical modulators
CN104898306A (zh) * 2014-03-05 2015-09-09 北京邮电大学 Mz调制器任意点偏置控制装置及方法
CN104901746A (zh) * 2014-03-05 2015-09-09 北京邮电大学 一种外调制器任意偏置点稳定装置及其方法
US9323128B1 (en) * 2015-05-07 2016-04-26 Inphi Corporation Off quadrature biasing of mach zehnder modulator for improved OSNR performance

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107907904A (zh) * 2017-11-10 2018-04-13 中国科学技术大学 一种提高工作点测量灵敏度的电路及方法
CN108768512A (zh) * 2018-04-27 2018-11-06 电子科技大学 一种测定全光pam再生器工作点系统及方法
CN108768512B (zh) * 2018-04-27 2020-10-16 电子科技大学 一种测定全光pam再生器工作点系统及方法

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