CN108028702A - 采用差分偏置控制的电光调制器 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例针对包括具有偏置控制和调整的电光调制装置的设备的技术和配置。在一些实施例中，该设备可以包括具有第一和第二臂的电光调制器，其用来响应于输入数据信号来调制经过第一和第二臂的光，并且输出对应的光数据信号。该设备可以还包括与电光调制器耦合的控制模块，其用来差分地调整经过第一和第二臂的第一或第二光部分的相应相位，以实现光数据信号的偏置点。偏置点可以限定对应于光数据信号的设备的预期的功率输出。其它实施例可以被描述和/或要求保护。

Description

采用差分偏置控制的电光调制器

技术领域

本公开的实施例一般涉及光数据通信领域，并且更特别地涉及用于诸如Mach-Zehnder调制器的电光调制装置中的差分（differential）偏置控制的技术和配置。

背景技术

通常可以使用诸如Mach-Zehnder干涉仪（MZI）的电光调制装置（例如调制器）来在高速数据传输调制光信号。电光调制装置的制造可能引入光组件中的变化，包含电光调制装置的臂（arm）的物理长度、光结构的尺寸、激光器特性等等。此外，在操作（例如数据传输）期间，可能引入附加变化，这可能负面影响数据传输的质量。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将容易理解实施例。为了促进本描述，相似的参考数字指定相似的结构元件。在附图的图形中作为示例而不是作为限制图示实施例。

图1是根据一些实施例的可以包含采用本公开的差分偏置控制和调整的电光调制器的示例设备的框图。

图2是根据一些实施例的更详细地图示和描述的具有采用差分偏置控制和调整的电光调制器的示例设备的框图。

图3是根据一些实施例的图示由图2的设备的光电二极管输出的光电流曲线的图表。

图4是根据一些实施例的图示根据差分约束的偏置电流的分配（distribution）的配置空间的示例图表。

图5是根据一些实施例的图示根据诸如单端约束的差分约束的实施例的偏置电流的分配的配置空间的示例图表。

图6是根据一些实施例的图示根据混合差分/单端约束的偏置电流的分配的配置空间的示例图表。

图7是根据一些实施例的具有采用差分偏置控制和调整的电光调制器的设备的操作的过程流程图。

图8是根据一些实施例的适合供图1-2的设备的各种组件使用的示例计算装置。

具体实施方式

本公开的实施例描述了用于包括采用偏置控制和调整的电光调制装置的设备的技术和配置。在一些实施例中，该设备可以包括具有第一和第二臂的电光调制器，其用来响应于输入数据信号来调制经过第一和第二臂的光，并输出对应的光数据信号。该设备可以还包括与电光调制器耦合的控制模块，其用来差分地调整经过第一和第二臂的第一或第二光部分的相应相位，以实现光数据信号的偏置点。偏置点可以限定对应于数据信号的预期（例如，最大）电到光调制效率的设备的预期的功率输出。

在以下描述中，将使用由本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实现的各种方面，以将他们的工作的实质传达给本领域的其它技术人员。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，本公开的实施例可以仅通过所描述的方面中的一些来实践。为了解释的目的，阐述了特定的数字、材料和配置以便提供对说明性实现的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有特定细节的情况下实践本公开的实施例。在其它实例中，众所周知的特征被省略或简化以免模糊说明性实现。

在以下详细描述中，对形成其一部分的附图进行参考，其中相似的数字通篇指定相似的部分，并且其中作为其中可以实践本公开的主题的说明实施例示出。要理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它实施例并且可以进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述将不在限制性意义上进行，并且实施例的范围由随附权利要求及其等效物来限定。

为了本公开的目的，短语“A和/或B”意味着（A）、（B）或（A和B）。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”意味着（A）、（B）、（C）、（A和B）、（A和C）、（B和C） 或（A、B和C）。

描述可以使用短语 “在实施例中”或“在一些实施例中”，其可以每个指一个或多个相同或不同的实施例。此外，如相对于本公开的实施例使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”等等是同义的。

本文可以使用术语“与......耦合”连同其衍生词。“耦合”可以意味着以下中的一个或多个。“耦合”可以意味着两个或多个元件处于直接物理或电接触。然而，“耦合”还可以意味着两个或多个元件彼此间接接触，但又仍然彼此协作或交互，并且可以意味着一个或多个其它元件耦合或连接在被说成彼此耦合的元件之间。

如本文所使用的，术语“模块”可以指专用集成电路（ASIC）、电子电路、处理器（共享的，专用的或群组）和/或存储器（共享的，专用的或群组）（其运行一个或多个软件或固件程序）、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其它适合的组件的一部分或包含它们。

图1是根据一些实施例的可以包含采用本公开的差分偏置控制和调整的电光调制器的示例设备的框图。在一些实施例中，设备100可以包括配置有本文描述的电光调制装置的计算装置。设备100可以包含诸如中央处理单元（CPU）的数据源102，、路由器（例如，具有因特网业务）、图形芯片等等。数据源102可以配置成生成和/或处理要经由通信接口提供到另一设备的数据104（诸如由传送器106传递的），其组件将在本文中更详细地描述。更一般地，设备100可以包含来自可提供数据104的任何数据源的输入（要由设备100传送）。

如所示的，传送器106可以包含配置成将光输入（光）110提供到可以与光源108耦合的电光调制器112中的光源（例如，激光器）108。如下文将更详细描述的，电光调制器112例如可以是MZI。

电光调制器112可以包含配置成使从光源108输入的光110的相应光部分152、154通过的第一臂114（例如上臂）和第二臂116（例如下臂）。

电光调制器112可以配置成根据提供到电光调制器112的电数据输入120来调制经过第一和第二臂114、116的光部分152、154以在光耦合器118内分别组合第一臂114和第二臂116的第一和第二光部分152、154，以产生从光部分152、154的相长和相消干涉导致的两个互补的输出臂153、155，使得一个输出臂可以再生来自电数据输入120的光数据信号122，而另一个臂可以再生其互补，并且还配置有结构119，该结构119可以包含用于来自输出臂的光功率的传送窗口或小面（facet），该输出臂再生数据信号以用于最终耦合到光纤130并且还可以包含用于来自互补输出臂的光功率的吸收束流收集器。

数据源102可以与驱动器124耦合。驱动器124可以配置成从数据源102接收数据104并且将电数据输入120提供到第一臂114和第二臂116，以便根据数据104在第一臂114和第二臂116中驱动光部分152、154的调制。得到的调制光信号输出122可以例如经由光纤缆线130或者其它光解决方案例如波导提供到接收装置。

在一些实例中，经过电光调制器112的第一和第二臂114和116的光部分152、154的相位可以彼此偏移。可存在经过第一和第二臂114、116的光部分152、154之间的相位偏移的若干原因。例如，传送器106的光组件的尺寸的缺陷可以限定固定的或初始的相位偏移。初始相位偏移可影响诸如112的电光调制器的预期功率输出。功率输出可还受外部条件（诸如环境因素）影响。例如，传送器106的光组件可以是温度敏感的。

在本文描述的实施例中，设备100可以配置成维持限定电光调制器112的数据信号130的预期功率输出的半强度传输点（例如π/2偏置点或正交点，下文称为“偏置点”）（其由第一臂114和第二臂116中的光部分152、154的组合产生），以补偿由于对可能引起偏置点随时间漂移的光组件的温度和不稳定性的敏感度所引起的与偏置点的偏移。

更特别地，设备100可以包含与电光调制器112耦合的偏置控制模块140。偏置控制模块140可以配置成使用提供到臂114和116的相应偏置电流的差分调整来差分地调整经过第一臂114和第二臂116的第一和第二光部分152、154的相应相位以实现偏置点并且动态地补偿由环境因素（facture）（例如，温度）引起的偏置点的漂移，以便维持实现的偏置点。将参考剩下附图进一步描述这些和其它方面。

图2是根据一些实施例的更详细地图示和描述的具有带有用来提供差分偏置控制和调整的偏置控制模块的电光调制器的示例设备的框图。为了描述的目的，设备200的一些组件可以对应于上面描述的设备100的组件，并且通过相似的数字来编号。

设备200的电光调制器112可以包括具有光源（例如，激光器）108的MZI、包含偏置二极管QBD1 216的第一臂114、以及包含偏置二极管QBD2 218的第二臂116。设备200的偏置控制模块140（以虚线示出）可以与电光调制器112耦合以提供如本文描述的差分偏置控制和调整。偏置控制模块140可以包含具有第一反馈抽头(tap)部分202和第二反馈抽头部分222（以虚线示出）的反馈回路，其配置成控制电光调制器112的第一臂114和第二臂116中的光的部分之间的相位偏移以维持偏置点。为了描述的目的，本文更详细地描述与第一臂114关联的反馈抽头部分202。将领会，与第二臂116关联的反馈抽头部分222可以包含与参考第一反馈抽头部分202所讨论的那些组件类似的组件，其中一些在图2中示出。

光部分152、154可以由电光调制器112的第一臂114和第二臂116输出到耦合器206。如所示的，耦合器206可以经由两个对应的输入与第一臂114和第二臂116耦合。耦合器206可配置成将第一和第二光部分152、154转换成指示第一和第二光部分152、154的相应相位的第一和第二功率信号256、258。

耦合器206的两个输出可以被定位成彼此基本上不同相的，使得当光在一个输出上最小化时，其可以在另一个输出上最大化。功率信号256和258可以被提供用于对于第一和第二反馈抽头部分202、222的组件的进一步处理。

耦合器206可以与光电二极管PD1 208和PD2 288耦合。光电二极管PD1 208可以配置成从耦合器206接收光功率信号256并且生成对应于功率信号256的光电流信号262。（类似地，光电二极管PD2 288可以配置成从耦合器206接收光功率信号258并且生成对应于功率信号256的光电流信号（未示出））。光电二极管PD1 208、PD2 288可以在相反的极性下被偏置（即，阴极电压高于阳极电压）以产生与所吸收的光功率成比例的光电流。

得到的光电流（例如，光生成的电流262）可以传递到偏置控制模块140的转换器260，特别地传递到相应的感测电阻器209，其可以将电流262转换成对应的电压信号263。转换器206还可以包含放大器210，放大器210与感测电阻器209耦合并且配置成将电压信号263放大到电压信号264，例如以提供高于电压感测阈值的电压信号264。（类似于上面描述的转换器260的转换器261可以包含在第二回路部分222中，如图2中所示的，但是为了简化的目的，在本文中没有被描述）。

放大器210可以耦合到偏置控制模块140的处理单元，例如微控制器212。微控制器212可以配置成接收电压信号264（和来自第二反馈抽头222的对应的电压信号266）、通过模数转换器（ADC）将那个电压转换成数字值、将那个数字值与目标值进行比较，并生成用于经过电光调制器112的第一臂114和第二臂116的光部分的相位的差分调整的偏置电流值。微控制器212可以经由数模转换器（DAC）将偏置电流值提供到与微控制器212耦合的相应电流源电路272和274。

电流源电路272可以与电光调制器112耦合并且配置成生成与由控制器212提供的值相对应的偏置电流276。所生成的偏置电流276可以注入到电光调制器112的第一臂114的偏置二极管QBD1 216中以实现偏置点。类似地，电流源电路274可以与电光调制器112的第二臂116耦合并且配置成生成与由控制器212提供的值对应的偏置电流278，偏置电流278可以注入到第二臂116的偏置二极管QBD2 218中。

根据差分调整技术（下面讨论的）将确定值的偏置电流注入到两个臂114、116中可以改变两个臂的折射率（这可以导致相应臂的相位调整）以实现并维持偏置点。

设备200的组件可以分类成光装置和电装置。诸如具有臂114和116的电光调制器、耦合器206、光电二极管PD1 208和PD2 280、这些组件之间的光路（未示出）以及反馈回路222的对应组件的光装置可以集成在半导体管芯上，例如硅微芯片290中。

更一般地，硅光子学和/或其它高级装置制造技术可以实现设备200的至少光组件到相同装置上的集成。光组件的集成可以确保诸如例如光电二极管PD1 208和PD2 288的光装置可以类似地执行，因为它们可以包括相同的半导体材料，并且因此可以在特性上是类似的。相应地，可能由于连接（例如，由于不同光装置的耦合所导致的光损耗）或半导体特性中的差异在设备200的制造期间可能引入的固有误差可以被最小化。由于上面描述的光组件集成，与现有解决方案相比，可能要求更少的电路组件（组装到集成电路292中）来实现控制模块140。

如上面所描述的，电光调制器（例如，MZI）的光调制信号的相位可以由电光调制器的相位的自然（初始）偏移和每个臂上的任何附加相位来限定：

其中是输出信号的自然（初始）偏移（例如，在每个偏置二极管上的零偏置电流下的本征相位值），

是MZI的第一（例如，上）臂上的引起的相位，以及

是MZI的第二（例如，下）臂上的引起的相位。

如上面所描述的，通过将电流注入到相应臂的偏置二极管QBD中可引起每个臂中的相位。对于小到中等的偏置电流，相变与偏置电流之间的关系能够通过一系列的扩展近似表达：

其中I1、I2是可以注入到MZI的相应偏置二极管中的偏置电流的电流值、系数α，β，γ是拟合参数，使得

且以及来自作为偏置电流的更高阶功率的项的成分（contribution）（例如、等）可以微不足道地小。在此近似下，两臂之间的相位中的引起的差异能够表达为

其具有与偏置电流的差成正比的因子，以及取决于偏置电流的和的另一因子。所描述的实施例提供到电光调制器的偏置电流的差分调整（即偏置电流的差的调整），以实现偏置点。

图3是根据一些实施例的图示可由图2的设备200的光电二极管PD1 208和PD2 288（下文中PD1和PD2）输出的光电流曲线IPD1和IPD2（Y轴）的图表300。为了清楚目的，图3的描述将参考图2的设备200的组件。IDIFF值（其表示可以注入在MZI 112的臂的偏置二极管QBD1 216和QBD2 218中的偏置电流276（下文中IQBD1）和278（下文中IQBD2）之间的差使得IDIFF =（IQBD2 - IQBD1））沿X轴被示出，而个别电流IQBD1和IQBD2的值示出在X轴下方以用于参考目的。图表300还图示电流IPD1和IPD2的平均电流（IAV）（例如，电流IPD1和IPD2的代数和）。

将理解的是，在图3中示出的电流的值是示范的并且为了说明而示出，并且不限制本公开。一般地，单位（X轴和Y轴可以以其被校准）可以取决于实现而不同，并且不在图3中示出。将理解的是，例如X轴可以重新缩放成IREF的特定值，或者标绘为与电流对应的相位，并且Y轴可以缩放成特定值，例如归一化成1。

如上面所描述的，由光电二极管PD1和PD2提供的电流值IPD1和IPD2可以对应于耦合器206的两个输出的光功率的抽头部分，如图2中所示的。由光电二极管PD1和PD2输出的电流的平衡可以图示为图表400中的点，其中IPD1 = IPD2，例如由点A指示的。由于上面描述的原因，可能存在初始相位偏移，例如由IPD1曲线上的点B和IPD2曲线上的对应点C指示的。

为了开始电光调制器112的臂114、116中的光功率信号的差分相位调整，可以根据参考图4-7详细描述的差分偏置调整技术来生成偏置电流。生成的偏置电流可以提供到电光调制器112。电流IPD1和IPD2的对应值通过沿线302放置在相应的曲线IPD1和IPD2上点B1和C1在图3中指定。点B1和C1可以被称为中点，例如初始偏置电流条件，电光调制器112的臂中的差分相位调整可以从其开始。

可能不知道点B1和C1可能属于曲线IPD1和IPD2的哪一侧（例如相对于最高幅度点H）。换句话说，B1和C1可能属于从点H的右侧（由点B2和C2指示的）或从点H的左侧（由点B1和C1指示的）。为了确定偏置电流的差分调整的方向（例如，方向304或306），可能需要使用如下面所描述的偏置电流的差分调整来建立曲线IPD1和IPD2中的值B1和C1的位置。在确定调整方向之后，偏置控制模块140可以使用确定的值的偏置电流（下面描述的）继续信号256和258的相位的差分调整，以达到并维持偏置点（图3中的点A）。

为了对经过电光调制器112的臂的光部分的相应相位进行差分调整，可以根据以下考量确定要注入到该电光调制器的相应臂中的偏置电流IQBD1和IQBD2。可以对IQBD1和IQBD2施加差分约束：，其中CONSTANT可以是对应于电流源的输出以提供偏置电流（例如，电流源电路272）的偏移电流并且可以是电流源DAC的最小增加分辨率(resolution)的零。偏移电流在图4中图形地表示为虚线与X轴和/或Y轴的截距，其中虚线表示允许的IQBD1、IQDB2对，并且X和Y轴表示个别的IQBD1、IQBD2值。

基于上面约束，可以分配索引（IQBD_Index）到允许的IQBD1、IQBD2对：Sort（IQBD_Index）= {Sort_Decrement（IQBD1），Sort_Increment（IQBD2）}，其中IQBD_Index是唯一数字，所述数字从所述对（其中IQBD1或IQBD2中的一个等于零）开始顺序分配到差分约束IQBD1、IQBD2对。例如，对于图3的图表中的IQBD1、IQBD2对情况，IQBD_Index等于IDIFF +255。

图4是根据一些实施例的图示根据差分约束的IQBD1、IQBD2对的分配的配置空间的示例图表。在根据图4中所图示的差分约束提供的差分调整模式下，在图2的电光调制器112的输出处的光信号的相位可以通过基本上同时将电流注入到两个臂114和116的QBD1216和QBD2 218中来控制。注入的偏置电流的和可以等于电流源272和274中的一个的全标度（full-scale）输出能力（假设QBD1和QBD2中的每个连接到完全相同的独立电流源）。在差分调整模式中，一个臂中的偏置电流的任何增加可以伴随着另一个臂中的偏置电流的等效减小，如由偏置电流对分配402所示的。

例如，当在差分调整模式中将偏置电流注入到电光调制器的相应臂中时，从初始条件（例如，图3的中点B、C）的任何改变可涉及一个臂中的电流改变和另一个臂中的电流的相等（在幅度方面）但负改变。结果，每个臂的相位变化可以在相反的方向上调整，并且相位的净改变可以有效地加倍。例如，如果使QBD1不改变，则QBD1中的+ 10uA改变连同QBD2中的-10uA改变可以有效地对应于单独QBD2中的-20uA改变。

图5是根据一些实施例的图示根据单端约束的IQBD1、IQBD2对的分配的配置空间的示例图表。在提供对应于单端约束的偏置电流IQBD1、IQBD2的单端调整模式中，可以通过一次将偏置电流注入到电光调制器的一个臂的偏置二极管QBD中来控制电光调制器的输出处的光信号的相位，而不活动臂的偏置二极管QBD可能经历零偏置电流，如由偏置电流对分配502所示的。

图6是根据一些实施例的图示根据混合差分/单端约束的IQBD1、IQBD2对的分配的配置空间的示例图表。在提供对应于混合差分/单端约束的偏置电流IQBD1、IQBD2的混合差分/单端调整模式中，电光调制器的输出处的光信号的相位可以基于差分约束控制在偏置电流的可访问范围的子集602之上。注入的偏置电流的和可以是恒定值，小于电流源272或274中的一个的全标度输出。可以基于上面描述的单端约束来进一步控制相位在剩余的可访问范围604、606之上。

总之，提供偏置电流IQBD1、IQBD2的差分约束可以是混合约束的子情况。差分约束可以对应于区域602，在其中注入的偏置电流的和等于电流源中的一个的全标度输出能力（并且因此不调用单端模式）。单端约束可以是混合约束的另一个子情况，其中差分约束区域对应于配置空间中的仅一个点，在其处注入的偏置电流的和等于零（因此不被调用）。为了本公开的目的，本文更详细地描述对应于差分约束的差分调整模式。

图7是根据一些实施例的具有采用差分偏置控制和调整的电光调制器的设备的操作的过程流程图。所述设备可以包括具有与偏置控制模块140耦合的电光调制器（例如，MZI）112的设备100（200），其参考图1-2描述。参考图7描述的操作可以由控制模块140使用参考图2描述的控制回路202、222来执行。

在框702处，过程700可以包含对设备200通电，并且特别是光源108，其可以向电光调制器112提供光。

在框704处，过程700可包含通过例如在差分调整模式中生成偏置电流来初始化差分相位调整。在初始化阶段，偏置控制模块140可以配置成将IQBD_Index设置成参考图3描述的中点。更特别地，偏置控制模块140可以配置成基于参考图4描述的差分约束来向电光调制器112的相应臂提供基本上相等的偏置电流值IQBD1 = IQBD2。可以执行初始化阶段，以开始偏置电流的差分调整来实现偏置点（例如，图3的图表300中的点A），其中可以平衡光部分256和258的光功率。换句话说，偏置控制模块140可以生成并向电光调制器112的相应臂提供基本上相等的偏置电流，以便在如图3的图表300中所示的中点（B1，C1）处获得光电流IPD1和IPD2的对应的值。如从由图3的图表300所图示的示例可以看出的，初始化偏置电流值可以是大约125-130微安。

如参考图3所讨论的，在描绘IPD1和IPD2的图表中的中点的放置在初始化阶段可能是未知的。相应地，在框706处，控制模块140可配置成进行差分相位调整的抖动(dither)阶段，以确定差分调整的方向。 IQBD_Index可以围绕对应于中点的其初始值重复调整±n，其中n可以是缩放参数（例如，n = full_scale / 50）。换句话说，可以围绕中点调整偏置电流以确定IPD1（或IPD2）的对应改变是否追踪单调增加、单调减小、凹入或凸出的曲线IPD1（或IPD2）。

控制模块140可以增加偏置电流IQBD1，并且对应地缩减注入到电光调制器112的臂中的偏置电流IQBD2，并且确定指示第一或第二光部分的相应相位的电光调制器的第一臂或第二臂的对应的功率输出（例如，确定IPD1或IPD2的对应的值）。例如，假设正监测第一臂的功率输出（和对应的电流IPD1），则对应于IQBD1的增加和IQBD2的缩减的IPD1的值可以由图3中的曲线IPD1上的点B2图示。

随后，控制模块140可以增加偏置电流IQBD2并且对应地缩减注入到电光调制器112的臂中的偏置电流IQBD1，并且确定指示第一或第二光部分的功率输出（例如， IPD1或IPD2的对应值）。例如，对应于IQBD2的增加和IQBD1的缩减的IPD1的值可以由图3中的曲线IPD1上的点B3图示。

控制模块140可以基于所确定的功率输出（或对应的光电流）值来识别偏置电流的增加和对应的缩减的方向以实现偏置点。此确定可以基于上面描述的增加–缩减步骤进行。例如，可以确定如上面所描述的那样确定的电流IPD1 B2和B3的值在偏置点A的方向上提供单调增加曲线IPD1。相应地，可以确定由箭头310指示的方向B2-B3可以是旨在实现偏置点A的差分调整的方向。

在框708处，过程700可以包含进行经过电光调制器240的臂的光部分的相位的差分调整的搜索阶段。在搜索阶段中，控制模块140可以在在框706处识别的方向上进行差分调整。更特别地，控制模块140可以在所识别的方向上连续增加或缩减IQBD_Index（例如，增加偏置电流IQBD1或IQBD2并且对应地缩减偏置电流IQBD2或IQBD1），并且确定指示第一或第二光部分的相应相位的功率输出直到功率输出达到目标值（在容限阈值内）。如上面所描述的，可以基本上同时执行偏置电流的增加和另一个偏置电流的对应的缩减。

例如，继续正监测IPD1的假设，可以响应于上面描述的偏置电流的连续差分调整来寻求满足以下差分调整条件：| IPD1-目标| <容限，其中目标值对应于偏置点，并且容限是预定容限阈值。对应于偏置点的目标值可以通过基本上与到偏置二极管QBD1、QBD2的应用的电流IQBD1、IQBD2独立的由激光器偏置设置的先验条件（例如电光调制器的目标功率输出）或由取决于到偏置二极管的应用的电流的等效动态条件（例如另一个臂的IPD）来确定。例如，由于监测的输出功率等于（IPD1 + IPD2），并且由于在预期的偏置点IPD1 = IPD2= ½（IPD1+IPD2），则将电光调制器的目标输出功率设置为监测的输出功率的一半也等效于将目标和条件设置为| IPD1 - IPD2 | <2·容限。

在框710和712处，过程700可以包含在偏离偏置点高于容限阈值的情况下跟踪相位的调整和偏置点。更特别地，在判定框710处，控制模块140可以（连续地或者周期性地）确定是否满足上面描述的差分调整条件。如果确定满足条件，则条件检查可以继续（例如，在确定的时间段之后或连续地）。如果确定不再满足条件，则在框712处可执行适当的差分调整，在其之后，过程可返回到框710以在框712的动作执行之后检查是否满足差分调整条件。

各种操作依次以最有助于理解所要求保护的主题的方式被描述为多个分立操作。然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作一定是顺序相关的。本公开的实施例可以实现为系统（使用任何适合的硬件和/或软件来根据预期进行配置）。

图8是根据一些实施例的适合供图1-2的设备的各种组件使用的示例计算装置800。在一些实施例中，示例计算装置800可以包含设备100的各种组件，例如包含参考图1-2描述的驱动器124以及电光调制器112、偏置控制模块140和光源108的传送器106。具有设备100的上面组件的示例计算装置800可以用于光通信、电信和数据通信，例如高速通信，例如互联网数据传输、CPU内部通信等等的领域中。

如所示的，计算装置800可以包含一个或多个处理器或处理器核802、计算加速器803和系统存储器804。为了包含权利要求的本申请的目的，可以考虑术语“处理器”和“处理器核”是同义的，除非上下文清楚地另有要求。处理器802可以包含任何类型的处理器，例如中央处理单元（CPU）、微处理器等等。处理器802可以实现为具有多核的集成电路，例如多核微处理器。计算加速器803可以包含但不限于高度并行浮点处理器，例如图形处理器单元（GPU）、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）。计算装置800可以包含大容量存储装置806（例如磁盘、硬驱动、非易失性固态存储器、易失性存储器（例如，动态随机存取存储器（DRAM）、光盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）等等））。一般地，系统存储器804和/或大容量存储装置806可以是任何类型的暂时和/或持久存储装置，包含但不限于易失性和非易失性存储器、光、磁和/或固态大容量存储装置等等。易失性存储器可以包含但不限于静态和/或动态随机存取存储器。非易失性存储器可以包含但不限于电可擦除可编程只读存储器、相变存储器、电阻式存储器等等。

计算装置800还可以包含输入/输出（I/O）装置808（例如显示器（例如，触摸屏显示器）、键盘、光标控制、远程控制、游戏控制器、图像捕捉装置等等）和通信接口810（例如网络接口卡、光设备、调制解调器、红外接收器、无线电接收器（例如，蓝牙）等等）。在一些实施例中，除了未示出的接收器元件，通信接口810可以包含实现上面描述的实施例的方面的图1中参考的至少一些组件，例如包含电光调制器112、偏置控制模块140和光源108的传送器106。具有传送器106的计算装置800可以配置成在高速或低速数据通信环境中操作。

通信接口810可以包含通信芯片（未示出），该通信芯片可以配置成根据诸如以太网（IEEE标准802）、外围组件互连Express（PCIe）、光纤通道（ANSI INCITS 512）、InfiniBand、全球移动通信系统（GSM）、通用分组无线电服务（GPRS）、通用移动电信系统（UMTS）、高速分组接入（HSPA）、演进HSPA（E-HSPA）或长期演进（LTE）网络的数据通信协议来操作计算装置800。通信芯片也可以配置成根据增强数据GSM演进（EDGE）、GSM EDGE无线电接入网络（GERAN）、通用陆地无线电接入网络（UTRAN）或演进UTRAN（E-UTRAN）来操作。通信芯片可配置成根据码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、数字增强无绳电信（DECT）、演进数据优化（EV-DO）及其衍生物以及指定为3G，4G，5G和后续的任何其它无线协议来操作。在其它实施例中，通信接口810可以根据其它无线协议来操作。

上面描述的计算装置800元件可以经由系统总线812彼此耦合，系统总线812可以表示一个或多个总线。在多个总线的情况下，它们可以通过一个或多个总线桥（未示出）桥接。这些元件中的每个可以执行本领域已知的其常规功能。特别地，可以采用系统存储器804和大容量存储装置806来存储实现例如操作系统的编程指令的工作副本和永久副本，以及一般地表示为计算逻辑802的（任何类型的）一个或多个应用。各种元素可以通过由一个或多个处理器802支持的汇编指令来实现，或者通过可以被编译成此类指令的高级语言来实现。

编程指令的永久副本可以通过例如诸如光盘（CD）的分配媒介（未示出）或通过通信接口810 （来自分配服务器（未示出））放置在场或工厂中的永久存储装置806中。也就是，可以采用具有代理程序的实现的一个或多个分配媒体来分配代理并编程各种计算装置。

元件808、810、812的数量、能力和/或容量可以取决于计算装置800是用作诸如机顶盒或桌上型计算机（例如，服务器）的固定计算装置还是诸如平板计算装置、膝上型计算机、游戏控制台或智能电话的移动计算装置而变化。它们的构成是以其它方式已知的，并且相应地将不进一步描述。

在各种实现中，计算装置800可以包括数据中心的一个或多个组件（其包含配置），其中包含传送器100的通信接口810用来链接多个计算装置800、膝上型、上网本、笔记本、超极本、智能电话、平板、个人数字助理（PDA）、超移动PC、移动电话或数码相机。在进一步的实现中，计算装置800可以是处理数据的任何其它电子装置。

以下段落描述了各种实施例的示例。

示例1是一种用于控制电光调制器的输出的设备，包括：具有第一和第二臂的电光调制器，其用来响应于输入数据信号调制经过第一和第二臂的光，并且输出对应的光数据信号;以及与电光调制器耦合的控制模块，其用来差分地调整经过所述第一和第二臂的第一或第二光部分的相应相位，以实现光数据信号的偏置点，其中偏置点限定对应于光数据信号的设备的预期的功率输出。

示例2可以包含示例1的主题，其中控制模块用来差分地调整第一或第二光部分的相应相位包含用来在通电时分别将第一偏置电流和第二偏置电流注入到第一和第二臂中以开始第一或第二光部分的相位的差分调整，其中第一偏置电流近似等于第二偏置电流。

示例3可以包含示例2的主题，其中控制模块用来差分地调整第一或第二光部分的相应相位还包含用来：

增加注入到第一臂中的第一偏置电流并对应地缩减注入到第二臂中的第二偏置电流，并且响应于第一偏置电流的增加和第二偏置电流的对应缩减来确定电光调制器的第一或第二臂的功率输出中的至少一个的第一值，其指示所述第一或第二光部分的相应相位;增加注入到第二臂中的第二偏置电流并对应地缩减注入到第一臂中的第一偏置电流，以及响应于第一偏置电流的缩减和第二偏置电流的对应增加来确定指示第一或第二光部分的相应相位的功率输出的第二值;以及至少部分基于所述第一和第二值来识别第一或第二偏置电流的增加和第二或第一偏置电流的对应缩减的方向以实现偏置点。

示例4可以包含示例3的主题，其中，控制模块用来差分地调整第一或第二光部分的相应相位还包含用来：

在识别的方向上增加第一或第二偏置电流并且对应地缩减第二或第一偏置电流，以及确定指示第一或第二光部分的相应相位的功率输出，直到功率输出达到容限阈值内的目标值，其中目标值对应于偏置点。

示例5可以包含示例4的主题，其中控制模块要增加第一或第二偏置电流，并且基本上同时对应地缩减第二或第一偏置电流。

示例6可以包含示例4的主题，其中，控制模块要增加第一或第二偏置电流，并对应地缩减第二或第一偏置电流，以维持第一和第二偏置电流的和近似等于或小于与设备关联的偏移偏置电流，其中偏移偏置电流对应于电流源的输出以提供第一或第二偏置电流。

示例7可以包含示例4的主题，其中，控制模块包含转换器，该转换器包含：光电检测器，其用来接收对应于与第一和第二光部分对应的第一或第二功率输出的电流值，并且基于电流值生成与第一或第二功率输出对应的电压信号;与光电检测器耦合的放大器，其用来放大高于电压感测阈值的电压信号;以及与光电检测器耦合的微控制器，其用来感测高于所述电压感测阈值的电压信号，并且响应于电压信号的接收而生成用来注入到第一臂和第二臂中的第一和第二偏置电流的值。

示例8可以包含示例7的主题，其中光电检测器包括用来生成与功率输出对应的电流信号的光电二极管，以及放大器，其与光电二极管耦合以将电流信号转换成电压信号。

示例9可以包含示例7的主题，其中控制模块包括：与电光调制器耦合的电流源电路，其中电流源电路包含第一和第二电流源，其用来将第一和第二偏置电流提供到第一和第二臂。

示例10可以包含示例9的主题，其中，电流源电路还包含分别与第一和第二臂耦合以将偏置电流注入到第一和第二臂中的第一和第二偏置二极管。

示例11可以包含示例1至10中的任一项的主题，还包括与电光调制器耦合以将光提供到电光调制器的第一和第二臂中的激光器。

示例12可以包含示例11的主题，其中电光调制器是Mach-Zehnder干涉仪。

示例13可以包含示例12的主题，还包括第一和第二光路，其用来将转换器与第一和第二光电二极管光耦合，其中Mach-Zehnder干涉仪、转换器、第一和第二光电二极管以及第一和第二光路集成在包括半导体材料的芯片中。

示例14可以包含示例1的主题，其中，设备是计算装置，并且其中光数据信号包括基于提供到电光调制器的第一和第二臂的输入数据信号的要由所述计算装置传送的数据。

示例15是用于控制电光调制器的输出的计算机实现的方法，包括：由与电光调制器耦合的控制器确定电光调制器的第一或第二臂的功率输出;并且响应于确定，由控制器调整要注入到电光调制器的第一臂中的第一偏置电流;以及由控制器对应地调整要注入到电光调制器的第二臂中的第二偏置电流，其中，调整第一和第二偏置电流包含维持第一和第二偏置电流的和近似等于或小于偏移偏置电流。

示例16可以包含示例15的主题，还包括：

由控制器确定功率输出是否达到容限阈值内目标值，其中目标值对应于与所述电光调制器关联的偏置点，其中调整第一偏置电流并对应地调整第二偏置电流包含：至少部分基于确定功率输出是否达到容限阈值内的目标值的结果，由控制器增加第一或第二偏置电流，以及由控制器对应地缩减第二或第一偏置电流。

示例17可以包含示例16的主题，其中增加和对应地缩减包含由控制器组件第一或第二偏置电流，并且由控制器基本同时缩减第二或第一偏置电流。

示例18可以包含示例16或17的主题，还包括：由控制器识别增加第一或第二偏置电流以及对应地缩减第二或第一偏置电流的方向，以实现偏置点。

示例19是具有用于控制存储在其上的电光调制器的输出的指令的非暂时性计算装置可读媒体，所述指令响应于在计算装置上的运行，使计算装置：确定电光调制器的第一或第二臂的功率输出;以及响应于确定，调整要注入到电光调制器的第一臂中的第一偏置电流;并且对应地调整要注入到电光调制器的第二臂中的第二偏置电流，其中，调整第一和第二偏置电流包含用来维持第一和第二偏置电流的和近似等于或小于偏移偏置偏流。

示例20可以包含示例19的主题，其中，指令还使计算装置：确定功率输出是否达到容限阈值内的目标值，其中目标值对应于与电光调制器关联的偏置点;并且至少部分地基于确定功率输出是否达到容限阈值内的目标值的结果来增加第一或第二偏置电流，并对应地缩减第二或第一偏置电流。

示例21可以包含示例20的主题，其中指令还使计算装置增加第一或第二偏置电流，以及基本上同时对应地缩减第二或第一偏置电流。

示例22可以包含示例20或21的主题，其中指令还使计算装置识别第一或第二偏置电流的组件和第二或第一偏置电流的对应缩减的方向以实现偏置点。

示例23可以包含示例20的主题，其中电光调制器是与计算装置耦合的Mach-Zehnder干涉仪。

示例24是用于控制电光调制器的输出的设备，包括：用于确定电光调制器的第一或第二臂的功率输出的部件;用于响应于确定而调整将要注入到电光调制器的第一臂中的第一偏置电流的部件;以及用于对应地调整要注入到电光调制器的第二臂中的第二偏置电流的部件，其中调整第一和第二偏置电流包含维持第一和第二偏置电流的和近似等于或小于偏移偏置偏流。

示例25可以包含示例24的主题，还包括：用于确定功率输出是否达到容限阈值内的目标值的部件，其中目标值对应于与电光调制器关联的偏置点，其中用于调整第一偏置电流并对应地调整第二偏置电流的部件包含：用于至少部分基于确定功率输出是否达到容限阈值内的目标值的结果来增加第一或第二偏置电流以及对应地缩减第二或第一偏置电流的部件。

示例26可以包含示例25的主题，其中用于增加和对应地缩减的部件包含用于增加第一或第二偏置电流的部件以及用于基本上同时对应地缩减第二或第一偏置电流的部件。

示例27可以包含实施例25或26的主题，还包括：用于识别增加第一或第二偏置电流并对应地缩减第二或第一偏置电流的方向以实现偏置点的部件。

包含在摘要中描述的内容的所图示的实现的上面描述不意图是穷举的或将本公开的实施例限制到所公开的精确形式。虽然本文出于说明目的描述了特定实现和示例，但是在本公开的范围内各种等效修改是可能的，如相关领域的技术人员将认识到的。

根据上面详细描述，可以对本公开的实施例进行这些修改。 以下权利要求中使用的术语不应被解释为将本公开的各种实施例限制于说明书和权利要求书中公开的特定实现。相反，范围要完全由下面的权利要求来确定，这些权利要求要根据权利要求解释的建立的理论来解释。

Claims (23)

1.一种用于控制电光调制器的输出的设备，包括：

具有第一和第二臂的电光调制器，其用来响应于输入数据信号来调制经过所述第一和第二臂的光，并输出对应的光数据信号;以及

与所述电光调制器耦合的控制模块，其用来差分地调整经过所述第一和第二臂的第一或第二光部分的相应相位，以实现所述光数据信号的偏置点，其中所述偏置点限定对应于所述光数据信号的所述设备的预期的功率输出。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制模块用来差分地调整第一或第二光部分的相应相位包含用来在通电时分别将第一偏置电流和第二偏置电流注入到所述第一和第二臂中，以开始所述第一或第二光部分的所述相位的所述差分调整，其中所述第一偏置电流近似等于所述第二偏置电流。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制模块用来差分地调整第一或第二光部分的相应相位还包含用来：

增加注入到所述第一臂中的所述第一偏置电流并对应地缩减注入到所述第二臂中的所述第二偏置电流，并且响应于所述第一偏置电流的增加和所述第二偏置电流的对应缩减来确定所述电光调制器的所述第一或第二臂的功率输出中的至少一个的第一值，其指示所述第一或第二光部分的相应相位；

增加注入到所述第二臂中的所述第二偏置电流并对应地缩减注入到所述第一臂中的所述第一偏置电流，并且响应于所述第一偏置电流的缩减和所述第二偏置电流的对应缩减来确定指示所述第一或第二光部分的所述相应相位的所述功率输出的第二值;以及

至少部分地基于所述第一和第二值来识别所述第一或第二偏置电流的增加以及所述第二或第一偏置电流的对应缩减的方向以实现所述偏置点。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述控制模块用来差分地调整第一或第二光部分的相应相位还包括用来：

在所识别的方向上增加所述第一或第二偏置电流并且对应地缩减所述第二或第一偏置电流，以及确定指示所述第一或第二光部分的所述相应相位的所述功率输出，直到所述功率输出达到容限阈值内的目标值，其中所述目标值对应于所述偏置点。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制模块要增加所述第一或第二偏置电流并且基本上同时对应地缩减所述第二或第一偏置电流。

6.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制模块要增加所述第一或第二偏置电流并且对应地缩减所述第二或第一偏置电流以维持所述第一和第二偏置电流的和近似等于或小于与所述设备关联的偏移偏置电流，其中所述偏移偏置电流对应于电流源的输出以提供第一或第二偏置电流。

7.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制模块包含转换器，所述转换器包含：

光电检测器，其用来接收对应于与所述第一和第二光部分对应的第一或第二功率输出的电流值，并且基于所述电流值来生成对应于所述第一或第二功率输出的电压信号;

与所述光电检测器耦合的放大器，其用来放大高于电压感测阈值的所述电压信号;以及

与所述光电检测器耦合的微控制器，其用来感测高于所述电压感测阈值的所述电压信号，并且响应于所述电压信号的接收来生成用来注入到所述第一和第二臂中的所述第一和第二偏置电流的值。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述光电检测器包括：用来生成对应于所述功率输出的电流信号的光电二极管；以及放大器，其与所述光电二极管耦合以将所述电流信号转换成所述电压信号。

9.根据权利要求7所述的设备，其中所述控制模块包含：

与所述电光调制器耦合的电流源电路，其中所述电流源电路包含第一和第二电流源，其用来将所述第一和第二偏置电流提供到所述第一和第二臂。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述电流源电路还包含分别与所述第一和第二臂耦合以将所述偏置电流注入到所述第一和第二臂中的第一和第二偏置二极管。

11.根据权利要求1至10中任何所述的设备，还包括与所述电光调制器耦合以将光提供到所述电光调制器的所述第一和第二臂中的激光器。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述电光调制器是Mach-Zehnder干涉仪。

13.根据权利要求12所述的设备，还包括用来将所述转换器与所述第一和第二光电二极管光耦合的第一光路和第二光路，其中所述Mach-Zehnder干涉仪、所述转换器、所述第一和第二光电二极管以及所述第一光路和第二光路集成在包括半导体材料的芯片中。

14.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备是计算装置，并且其中所述光数据信号包括基于提供到所述电光调制器的所述第一和第二臂的所述输入数据信号的要由所述计算装置传送的数据。

15.一种用于控制电光调制器的输出的计算机实现的方法，包括：

由与所述电光调制器耦合的控制器来确定所述电光调制器的第一或第二臂的功率输出;以及

响应于确定，

由所述控制器来调整要注入到所述电光调制器的所述第一臂中的第一偏置电流;以及

由所述控制器来对应地调整要注入到所述电光调制器的所述第二臂中的第二偏置电流，

其中调整所述第一和第二偏置电流包含维持所述第一和第二偏置电流的和近似等于或小于偏移偏置电流。

16.根据权利要求15所述的计算机实现的方法，还包括：

由所述控制器来确定所述功率输出是否达到容限阈值内的目标值，其中所述目标值对应于与所述电光调制器关联的偏置点，其中调整第一偏置电流并对应地调整第二偏置电流包含：

至少部分地基于确定所述功率输出是否达到所述容限阈值内的所述目标值的结果，由所述控制器来增加所述第一或第二偏置电流，以及由所述控制器来对应地缩减所述第二或第一偏置电流。

17.根据权利要求16所述的计算机实现的方法，其中增加并且对应地缩减包含由所述控制器来增加所述第一或第二偏置电流，并且由所述控制器来基本上同时对应地缩减所述第二或第一偏置电流。

18.根据权利要求16或17所述的计算机实现的方法，还包括：由所述控制器来识别增加所述第一或第二偏置电流以及对应地缩减所述第二或第一偏置电流的方向以实现所述偏置点。

19.一种具有存储于其上的用于控制电光调制器的输出的指令的非暂时性计算装置可读媒体，所述指令响应于在所述计算装置上的运行使所述计算装置：

确定所述电光调制器的第一或第二臂的功率输出;以及

响应于确定，

调整要注入到所述电光调制器的所述第一臂中的第一偏置电流;以及

对应地调整要注入到所述电光调制器的所述第二臂中的第二偏置电流，

其中，调整所述第一和第二偏置电流包含用来维持所述第一和第二偏置电流的和近似等于或者小于偏移偏置电流。

20.根据权利要求19所述的非暂时性计算装置可读媒体，其中所述指令还使所述计算装置：

确定所述功率输出是否达到容限阈值内的目标值，其中所述目标值对应于与所述电光调制器关联的偏置点;以及

至少部分地基于确定所述功率输出是否达到所述容限阈值内的所述目标值的结果来增加所述第一或第二偏置电流，并且对应地缩减所述第二或第一偏置电流。

21.根据权利要求20所述的非暂时性计算装置可读媒体，其中所述指令还使所述计算装置增加所述第一或第二偏置电流，并且基本上同时对应地缩减所述第二或第一偏置电流。

22.根据权利要求20或21所述的非暂时性计算装置可读媒体，其中所述指令还使所述计算装置识别所述第一或第二偏置电流的增加和所述第二或第一偏置电流的对应缩减的方向以实现所述偏置点。

23.根据权利要求20所述的非暂时性计算装置可读媒体，其中所述电光调制器是与所述计算装置耦合的Mach-Zehnder干涉仪。