CN115242310B - 硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统 - Google Patents
硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115242310B CN115242310B CN202210770058.9A CN202210770058A CN115242310B CN 115242310 B CN115242310 B CN 115242310B CN 202210770058 A CN202210770058 A CN 202210770058A CN 115242310 B CN115242310 B CN 115242310B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modulation
- single sideband
- suppression ratio
- signal
- sideband signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 89
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 79
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 79
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 70
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 17
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 30
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 17
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003058 natural language processing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/516—Details of coding or modulation
- H04B10/5165—Carrier suppressed; Single sideband; Double sideband or vestigial
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
- H04B10/5059—Laser transmitters using external modulation using a feed-forward signal generated by analysing the optical or electrical input
- H04B10/50595—Laser transmitters using external modulation using a feed-forward signal generated by analysing the optical or electrical input to control the modulator DC bias
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本公开提供一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统，基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块。基于所述光学监测模块对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比；若不满足，则基于所述光学监测模块发送调制指令至所述电信号发生模块，基于所述电信号发生模块根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比。本公开提供的方法及系统能够有效提高硅基调制器生成的单边带信号的质量，不需要在常规调制器之外增加额外结构即可提高单边带信号抑制比。
Description
技术领域
本发明涉及光通信和光传感技术领域，特别是涉及一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统。
背景技术
近年来，随着物联网、无人驾驶、远程医疗、远程教育等新兴网络应用业务的飞速发展，爆炸式增长的信息对信息的交换与传输提出了更高的要求。面对如此巨大的数据规模，传统的通信技术越来越不能满足日益增长的需求。光通信具有传输距离长、经济节能、信息传输量大、通信速度快等优点，在通信领域取得了飞速的发展。在光通信频段复用通道数目增多、占用频谱宽度变宽的背景下，如何提升频谱利用率、频谱复用密度成为一个主要研究方向。
电光调制器是光互连、光计算和光通讯系统的关键器件之一，具有将电信号转换成光信号的功能。在硅基电光调制器中，应用最广的调制机制是等离子色散效应：通过在硅波导中掺杂，利用外加电场驱使硅波导中的载流子移动，从而改变其浓度，进而改变波导折射率和吸收系数，实现对光的调制。基于等离子色散效应的硅基调制器由光学结构和电学结构两部分组成：光学结构实现光在波导中传输方向的导引，并将电学结构引入的相位调制转换为光强度调制；电学结构通过改变硅基光波导中载流子分布而改变波导折射率，进而改变波导中传输光的相位、并通过干涉结构或谐振腔结构将相位的变化转化为光强的变化。
单边带信号频谱宽度为双边带信号的一半，因此，使用单边带信号可以提高频谱利用率，在有限的频带宽度内提高复用通道数目，提升数据传输速率。另外，单边带信号还对光传输系统中的光纤色散有更高的容忍度，可以降低对发射机功率的要求。
作为一种最常用的光通信核心器件，使用硅调制器生成单边带信号是一个必要的研究方向。现有多种生成单边带信号的方案，如双平行马赫曾德尔调制器方案、双驱动马赫曾德尔调制器方案、双平行微环调制器方案等，然而，这些方案由于两个正交射频信号的不平衡、工艺制造误差导致的调制器的有限消光比，不需要的边带不能完全抑制或消除。
随着人们对于高速、大容量的通信技术的需求日益迫切，对于使用硅调制器生成的单边带信号的质量提出了更高的要求。
发明内容
本公开提供了一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统。其主要目的在于实现提高双驱动或双平行硅基调制器生成的单边带信号的质量。
根据本公开的第一方面，提供了一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法，所述方法应用于双驱动硅基调制器或双平行硅基调制器，包括：
基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块，其中，所述第一调制电压及第二调制电压由电信号发生模块调节；
基于所述光学监测模块对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比；
若不满足，则基于所述光学监测模块发送调制指令至所述电信号发生模块，其中，所述调制指令携带有所述单边带信号抑制比；
基于所述电信号发生模块根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比。
可选的，所述基于所述电信号发生模块根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压包括：
确定目标调制电压，所述目标调制电压为所述第一调制电压及第二调制电压中的任一个；
根据所述单边带信号抑制比确定所述目标调制电压对应的偏置电压。
可选的，所述根据所述单边带信号抑制比确认所述目标调制电压对应的偏置电压包括：
由所述电信号发生器模块中的微波源产生预设频率的正弦模拟调制信号；
所述模拟调制信号由所述相移器分成相位相差90度的两个调制信号；
由相移器及直流源相叠加，所述偏置器将所述调制信号偏置到预设直流电压水平产生偏置电压。
可选的，所述方法还包括：
所述电信号发生模块根据所述目标调制电压调节直流源的电压，实现调节所述目标调制电压对应的偏置电压。
可选的，在基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号之前，所述方法包括：
由激光源产生的连续波激光传输至偏振控制器稳定控制；
由所述偏振控制器将稳定控制后的激光输入所述硅基调制器作为光载波。
根据本公开的第二方面，提供了一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的系统，包括：硅基调制器、光学监测模块及电信号发生模块，其中：
所述双驱动硅基调制器，用于基于第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块；其中，所述第一调制电压及第二调制电压由电信号发生模块调节
所述光学监测模块，用于对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比，当不满足时，发送调制指令至所述电信号发生模块，其中，所述调制指令携带有所述单边带信号抑制比；
所述电信号发生模块，用于接收所述光学监测模块发送的调制指令，根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比。
可选的，所述电信号发生模块还用于：
确定目标调制电压，所述目标调制电压为所述第一调制电压及第二调制电压中的任一个；
根据所述单边带信号抑制比确定所述目标调制电压对应的偏置电压。
可选的，所述电信号发生模块还用于：
由所述电信号发生器模块中的微波源产生预设频率的正弦模拟调制信号；
所述模拟调制信号由所述相移器分成相位相差90度的两个调制信号；
由相移器及直流源相叠加，所述偏置器将所述调制信号偏置到预设直流电压水平产生偏置电压。
可选的，所述电信号发生模块还用于：
所述电信号发生模块根据所述目标调制电压调节直流源的电压，实现调节所述目标调制电压对应的偏置电压。
可选的，所述系统还包括：激光器模块，其中，所述激光器模块，还包括：激光源及偏振控制器；
所述激光源，用于产生连续波激光，并传输至所述偏振控制器；
所述偏振控制器，用于所述连续波激光，并将稳定控制后的连续波激光输入所述硅基调制器作为光载波。
根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述第一方面所述的方法。
本公开提供一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统。基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块。基于所述光学监测模块对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比；若不满足，则基于所述光学监测模块发送调制指令至所述电信号发生模块，基于所述电信号发生模块根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比。本公开提供的操作方法能够有效提高硅基调制器生成的单边带信号的质量，不需要在常规调制器之外增加额外结构即可提高单边带信号抑制比。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
图1为本公开实施例所提供的一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法的流程示意图；
图2为本公开实施例提供的一种硅基双驱动马赫曾德尔调制器示意图；
图3为本公开实施例提供的一种硅基双驱动马赫曾德尔调制器产生高边带抑制比单边带信号的系统示意图；
图4为本公开实施例提供的一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的系统的结构示意图；
图5为本公开实施例提供的另一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的系统的结构示意图；
图6为本公开实施例提供的示例电子设备600的示意性框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
在本申请中，所述方法及系统应用于双驱动硅基调制器或双平行硅基调制器。
下面参考附图描述本公开实施例的硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统。
图1为本公开实施例所提供的一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法的流程示意图。如图1所示，该方法包含以下步骤：
步骤101，基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块，其中，所述第一调制电压及第二调制电压由电信号发生模块调节。
本申请实施例应用于硅基调制器产生高质量单边带信号，本申请实施例以硅基双驱动马赫曾德尔调制器为例进行说明。通过外加电场作用改变硅基调制器的相移臂中载流子浓度，从而改变相移臂折射率和吸收系数，实现单边带信号的调制。
第一调制电压及第二调制电压通过高频探针或其他连接方式施加在调制器的微波电极上，第一调制电压及第二调制电压用于驱动硅基双驱动马赫曾德尔调制器的两个相移臂。生成的单边带信号输入光学监测模块中进行观察与测量。
步骤102，基于所述光学监测模块对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比。
光学监测模块中的光谱仪负责实现单边带信号的探测与监视，光功率计于系统输出功率的监测。根据预设抑制比判断当前单边带信号的抑制比是否满足要求。
步骤103，若不满足，则基于所述光学监测模块发送调制指令至所述电信号发生模块，其中，所述调制指令携带有所述单边带信号抑制比。
通过光谱仪监测单边带信号抑制比，当调制的单边带信号的抑制比不满足预设抑制比时，根据光学监测模块的调制指令进行调节，对硅基双驱动马赫曾德尔调制器的调制电压进行调整，其中所述预设抑制比为一经验值，可结合不同的应用场景进行灵活设定。
步骤104，基于所述电信号发生模块根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比。
调节两个相移臂其中一臂的调制电压，可观察到单边带抑制比的变化。以一定步长单调的调节一臂的偏置电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比。通过上述反馈式调整方式进行调制，直到，可逐渐逼近单边带抑制比最大的偏置电压取值。
本公开提供一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统，基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块。基于所述光学监测模块对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比；若不满足，则基于所述光学监测模块发送调制指令至所述电信号发生模块，基于所述电信号发生模块根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比。本公开提供的操作方法及系统能够有效提高硅基调制器生成的单边带信号的质量，不需要在常规调制器之外增加额外结构即可提高单边带信号抑制比。
进一步的，在本申请实施例中，所述基于所述电信号发生模块根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压包括：
确定目标调制电压，所述目标调制电压为所述第一调制电压及第二调制电压中的任一个；
根据所述单边带信号抑制比确定所述目标调制电压对应的偏置电压。
在本申请实施例中，如图2所示，对硅基双驱动马赫曾德尔调制器如何产生单边带信号进行说明：
连续波激光通过分束器，输入到两个相移臂上，在相移臂上进行光载波相位的调制。设输入这两个相移臂的光波幅度分别是EA和EB，一个相移臂上的由于施加调制信号造成的相位变化为mAsin(ωmt)，其中mA表示该臂上的调制深度，ωm表示调制信号的频率；类似的，另一相移臂上调制造成的相位变化为mB表示该臂上的调制深度，/>表示两个相移臂驱动信号之间的相位差。根据以上定义，两相移臂输出光载波的复振幅表达式为：
其中为两相移臂间的静态相位差。
定义调制信号强度为Vm(f)，其在相移臂上的调制深度m为与调制信号频率相关的函数，定义为：
则
其中mA(f)，mB(f)分别为两相移臂上的调制深度，分别为施加在两相移臂上的调制信号幅度，/>为两相移臂在施加频率为f的调制信号时的半波电压，定义为其实现π相移所需施加的电压大小。
对于有如下的Bessel展开形式：
其中Jn(m)表示第n阶的Bessel函数曲线，且有Jn(m)＝(-1)nJ-n(m)。将(6)代入(1)和(2)中，可得
可以看到，由于相位调制的作用，在输入的光载波附近会产生一系列信号边带，这些信号边带以ωm为间隔等间距排布。在单边带信号的生成中一般只考虑最靠近光载波的两个边带，即n＝±1对应的边带。两个调制臂输出的光载波信号的复振幅可以表示为：
整个调制器输出的单边带信号由两个相移臂的信号干涉叠加而成，输出信号在时域上的复振幅Eout为：
令
其中
(13)为上边带信号复振幅表达式，(14)为载波复振幅表达式，(15)为下边带信号复振幅表达式。
其中，Eup为上边带信号幅度，为第一光载波信号相位，Ec为光载波信号幅度，为光载波信号相位，Edw为下边带信号幅度，/>为第二光载波信号相位。从输出信号的复振幅可以推出光信号强度Pout的表达式为：
在调制深度不大的时候，一般有Eup(Edw)＜＜Ec，所以(14)中的第一项、第三项和第六项可以忽略不记，简化为：
可以看到，光强的变化频率即为调制信号的频率，也为上下边带同光载波拍频的频率。
考虑(13)和(15)的上、下边带复振幅表达式，在生成单边带信号时，需要通过合理设置施加在两相移臂上的调制信号之间的相位差使其中一个边带完全抵消。以上边带表达式(13)为例，若令(13)为零，即：
需满足
为了使(18)成立，已有的操作方法是，在假定mA＝mB&EA＝EB的前提下(即假定两相移臂在施加相同幅度的调制信号时，其产生的相位变化幅度一致，且输入两相移臂的光波振幅一致)，令即可使上边带被完全抵消。同理，令/>可使下边带抵消。
然而，因两个正交射频信号的不平衡、工艺制造误差导致的调制器的有限消光比等因素，实践中mA＝mB&EA＝EB的假设很难成立，具体表现为两相移臂产生的上下边带幅度不同，不需要的边带不能完全抵消，使双驱动马赫曾德尔调制器生成的单边带信号难以具备高边带抑制比。
如图3所示，为本公开实施例中一种单边带信号调制系统，包括：电信号发生器模块、激光器模块、硅基双驱动马赫曾德尔调制器模块、光学监测模块。其中：电信号发生器模块包含微波源、90度相移器、两个直流源和两个T型偏置器；激光器模块包含激光源与三环偏振控制器；硅基双驱动马赫曾德尔调制器模块中的相移臂采用载流子耗尽型设计，微波电极采用行波电极设计，两分束器采用1*2耦合器、或1*2多模干涉器、或1*2Y型分束器设计；光学监测模块包含光谱仪与光功率计。
通过分别调节硅基双驱动马赫曾德尔调制器两相移臂的偏置电压，完全抑制不需要的边带。利用PN结任意频率下Vπ(f)可调的性质，根据(13)、(15)、(18)，可通过调节对应微波信号频率下的调制深度来调整相应相移臂产生的光边带幅度，使两相移臂生成的上下边带幅度一致，令不需要的边带可以完全抵消。
将(4)(5)代入(18)，可得
在EA≠EB&mA≠mB时，为了使
即
EAJ1(mA)＝EBJ1(mB) (21)
成立，
在施加在两相移臂上的微波信号幅度不变的情况下，通过调节两相移臂上的调制电压，从而调节两相移臂在施加频率为f的调制信号时的半波电压调整mA,mB的大小，使(20)(或(21))成立，实现单边带信号中不需要的边带的完全抵消，提升边带抑制比。
进一步的，在本申请实施例中，所述根据所述单边带信号抑制比确认所述目标调制电压对应的偏置电压包括：
由所述电信号发生器模块中的微波源产生预设频率的正弦模拟调制信号；
所述模拟调制信号由所述相移器分成相位相差90度的两个调制信号；
由相移器及直流源相叠加，所述偏置器将所述调制信号偏置到预设直流电压水平产生偏置电压。
相移臂任意频率下的半波电压Vπ(f)可调的性质在于，常用的硅基调制器使用基于等离子色散效应的掺杂硅波导，通过掺杂在硅波导中实现PN结，之后通过控制施加在PN结上的偏置电压而控制硅波导中自由载流子的分布，实现波导折射率的调控。一方面，若PN结上的反向偏置电压增大，其耗尽区宽度也随之增加，PN结等效电容减小，高频微波信号在微波电极上传播时的衰减率减小，施加在整段PN结上的平均电压增大；另一方面，PN结耗尽区随偏置电压变化为非线性，若PN结上的反向偏置电压增大，耗尽区宽度增大程度减小，导致静态半波电压增大、调制效率减小。相移臂在相应频率下的半波电压是由上述两种因素共同决定的，因此，在两相移臂上施加的微波信号幅度不变的情况下，通过调节两相移臂中硅波导上PN结的偏置电压，可以改变相应微波频率下的半波电压，从而实现对调制深度的控制。
进一步的，在本申请实施例中，所述方法包括：
所述电信号发生模块根据所述目标调制电压调节直流源的电压，实现调节所述目标调制电压对应的偏置电压。
在本申请实施例中，如图3所示，电信号发生器模块中的微波源产生频率为ωm的正弦模拟调制信号，由90度相移器分为相位相差90度的两路调制信号。两路调制信号与相应的直流源一起分别叠加在T型偏置器上，T型偏置器通过高频探针与微波电极相连，用于驱动硅基双驱动马赫曾德尔调制器的两个相移臂。电信号发生模块根据光学检测模块的调制指令对T型偏置器的偏置电压进行调节。
进一步的，在本申请实施例中，在基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号之前，所述方法包括：
由激光源产生的连续波激光传输至偏振控制器稳定控制；
由所述偏振控制器将稳定控制后的激光输入所述双驱动硅基调制器作为光载波。激光器模块产生1550nm波长的连续波激光，经过三环偏振控制器后进入硅基双驱动马赫曾德尔调制器中作为光载波。
与上述的硅基调制器产生单边带信号的操作方法相对应，本发明还提出一种硅基调制器产生单边带信号的操作系统。由于本发明的系统实施例与上述的方法实施例相对应，对于系统实施例中未披露的细节可参照上述的方法实施例，本发明中不再进行赘述。
图4为本公开实施例提供的一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的系统的结构示意图，如图4所示，包括：
双驱动硅基调制器41、光学监测模块42及电信号发生模块43，其中：
双驱动硅基调制器41，用于基于第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块；其中，所述第一调制电压及第二调制电压由电信号发生模块调节；
光学监测模块42，用于对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比，当不满足时，发送调制指令至所述电信号发生模块，其中，所述调制指令携带有所述单边带信号抑制比；
电信号发生模块43，用于接收所述光学监测模块发送的调制指令，根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比。
进一步地，在本实施例一种可能的实现方式中，所述电信号发生模块43还用于：
确定目标调制电压，所述目标调制电压为所述第一调制电压及第二调制电压中的任一个；
根据所述单边带信号抑制比确定所述目标调制电压对应的偏置电压。
进一步地，在本实施例一种可能的实现方式中，如图5所示，所述电信号发生模块43包括：
由所述电信号发生模块43中的微波源431产生预设频率的正弦模拟调制信号；
所述模拟调制信号由所述相移器432分成相位相差90度的两个调制信号；
由相移器432及直流源433相叠加，所述偏置器434将所述调制信号偏置到预设直流电压水平产生偏置电压。
进一步地，在本实施例一种可能的实现方式中，如图5所示，所述电信号发生模块43还用于：
所述电信号发生模块43根据所述目标调制电压调节直流源433的电压，实现调节所述目标调制电压对应的偏置电压。
进一步地，在本实施例一种可能的实现方式中，如图5所示，所述系统还包括：激光器模块44，其中，所述激光器模块，还包括：激光源441及偏振控制器442；
激光源441，用于产生连续波激光，并传输至所述偏振控制器；
偏振控制器442，用于所述连续波激光，并将稳定控制后的连续波激光输入所述双驱动硅基调制器。
需要说明的是，前述对方法实施例的解释说明，也适用于本实施例的系统，原理相同，本实施例中不再限定。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图6示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图6所示，设备600包括计算单元601，其可以根据存储在ROM(Read-OnlyMemory，只读存储器)602中的计算机程序或者从存储单元608加载到RAM(Random AccessMemory，随机访问/存取存储器)603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。I/O(Input/Output，输入/输出)接口605也连接至总线604。
设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、GPU(Graphic Processing Units，图形处理单元)、各种专用的AI(Artificial Intelligence，人工智能)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、DSP(Digital SignalProcessor，数字信号处理器)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如硅基调制器产生单边带信号的操作方法。例如，在一些实施例中，硅基调制器产生单边带信号的操作方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行前述硅基调制器产生单边带信号的操作方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、ASIC(Application-Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、ASSP(Application Specific StandardProduct，专用标准产品)、SOC(System On Chip，芯片上系统的系统)、CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂可编程逻辑设备)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、RAM、ROM、EPROM(Electrically Programmable Read-Only-Memory，可擦除可编程只读存储器)或快闪存储器、光纤、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，便捷式紧凑盘只读存储器)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(Cathode-Ray Tube，阴极射线管)或者LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：LAN(LocalArea Network，局域网)、WAN(Wide Area Network，广域网)、互联网和区块链网络。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务("Virtual Private Server"，或简称"VPS")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
其中，需要说明的是，人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能硬件技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理等技术；人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、语音识别技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习、大数据处理技术、知识图谱技术等几大方向。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。
Claims (5)
1.一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法，其特征在于，所述方法应用于双驱动硅基调制器或双平行硅基调制器，包括：
基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块，其中，所述第一调制电压及第二调制电压由电信号发生模块调节；
基于所述光学监测模块对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比；
若不满足，则基于所述光学监测模块发送调制指令至所述电信号发生模块，其中，所述调制指令携带有所述单边带信号抑制比；
确定目标调制电压，所述目标调制电压为所述第一调制电压及第二调制电压中的任一个；由所述电信号发生模块中的微波源产生预设频率的正弦模拟调制信号；所述模拟调制信号由所述电信号发生模块中的相移器分成相位相差90度的两个调制信号；由相移器及直流源相叠加，所述电信号发生模块中的偏置器将所述调制信号偏置到预设直流电压水平产生偏置电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比；所述电信号发生模块根据所述目标调制电压调节直流源的电压，实现调节所述目标调制电压对应的偏置电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于硅基调制器的第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号之前，所述方法包括：
由激光源产生的连续波激光传输至偏振控制器稳定控制；
由所述偏振控制器将稳定控制后的激光输入所述硅基调制器作为光载波。
3.一种硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的系统，其特征在于，所述系统应用于双驱动硅基调制器或双平行硅基调制器，包括：硅基调制器、光学监测模块及电信号发生模块，其中：
所述硅基调制器，用于基于第一调制电压及第二调制电压，调制产生单边带信号，并将所述单边带信号传输至光学监测模块；其中，所述第一调制电压及第二调制电压由电信号发生模块调节；
所述光学监测模块，用于对单边带信号抑制比进行监测，并确定所述单边带信号抑制比是否满足预设抑制比，当不满足时，发送调制指令至所述电信号发生模块，其中，所述调制指令携带有所述单边带信号抑制比；
所述电信号发生模块，用于接收所述光学监测模块发送的调制指令，根据所述单边带信号抑制比，继续调节所述第一调制电压或第二调制电压，直至所述单边带信号抑制比满足所述预设抑制比；确定目标调制电压，所述目标调制电压为所述第一调制电压及第二调制电压中的任一个；根据所述单边带信号抑制比确定所述目标调制电压对应的偏置电压；由所述电信号发生模块中的微波源产生预设频率的正弦模拟调制信号；所述模拟调制信号由所述电信号发生模块中的相移器分成相位相差90度的两个调制信号；由相移器及直流源相叠加，所述电信号发生模块中的偏置器将所述调制信号偏置到预设直流电压水平产生偏置电压；所述电信号发生模块根据所述目标调制电压调节直流源的电压，实现调节所述目标调制电压对应的偏置电压。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：激光器模块，其中，所述激光器模块，还包括：激光源及偏振控制器；
所述激光源，用于产生连续波激光，并传输至所述偏振控制器；
所述偏振控制器，用于所述连续波激光，并将稳定控制后的连续波激光输入所述硅基调制器作为光载波。
5. 一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-2中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210770058.9A CN115242310B (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210770058.9A CN115242310B (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115242310A CN115242310A (zh) | 2022-10-25 |
| CN115242310B true CN115242310B (zh) | 2023-12-15 |
Family
ID=83670858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210770058.9A Active CN115242310B (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115242310B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009294263A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ｓｓｂ変調器 |
| CN103067075A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-24 | 南京航空航天大学 | 光单边带调制方法、调制器及光器件测量装置、测量方法 |
| CN103490821A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 南京航空航天大学 | 一种光单边带偏振调制方法及装置 |
| CN105589221A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-18 | 北京航空航天大学 | 一种基于受激布里渊散射的可调谐双通带微波光子滤波器 |
| CN107634807A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-26 | 苏州六幺四信息科技有限责任公司 | 基于啁啾强度调制的光矢量分析方法及装置 |
| CN107863679A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-30 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于相位调制器的调频激光信号产生的装置 |
| CN109186766A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-11 | 南京航空航天大学 | 基于受激布里渊散射边带整形的光谱测量方法及装置 |
| CN110808787A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-02-18 | 华东师范大学 | 一种全光镜频抑制混频装置及方法 |
| CN111404599A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-07-10 | 华东师范大学 | 一种采用低频参考信号的光子辅助微波多普勒频移测量装置及方法 |
| CN112751623A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-05-04 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 一种光载波抑制单边带信号生成的装置及方法 |
| CN112769496A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-07 | 江苏南方通信科技有限公司 | 优化ssb调制光载无线通信链路的装置及方法 |
| CN114114531A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-01 | 上海交通大学 | 硅基高抑制比单边带调制器芯片 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002118477A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-04-19 | Vertex Standard Co Ltd | Ｓｓｂ送信機 |
| JP3975810B2 (ja) * | 2002-04-05 | 2007-09-12 | 株式会社日立製作所 | 光片側サイドバンド送信器 |
-
2022
- 2022-07-01 CN CN202210770058.9A patent/CN115242310B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009294263A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ｓｓｂ変調器 |
| CN103067075A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-24 | 南京航空航天大学 | 光单边带调制方法、调制器及光器件测量装置、测量方法 |
| CN103490821A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 南京航空航天大学 | 一种光单边带偏振调制方法及装置 |
| CN105589221A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-18 | 北京航空航天大学 | 一种基于受激布里渊散射的可调谐双通带微波光子滤波器 |
| CN107634807A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-26 | 苏州六幺四信息科技有限责任公司 | 基于啁啾强度调制的光矢量分析方法及装置 |
| CN107863679A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-30 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于相位调制器的调频激光信号产生的装置 |
| CN109186766A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-11 | 南京航空航天大学 | 基于受激布里渊散射边带整形的光谱测量方法及装置 |
| CN110808787A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-02-18 | 华东师范大学 | 一种全光镜频抑制混频装置及方法 |
| CN111404599A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-07-10 | 华东师范大学 | 一种采用低频参考信号的光子辅助微波多普勒频移测量装置及方法 |
| CN112769496A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-07 | 江苏南方通信科技有限公司 | 优化ssb调制光载无线通信链路的装置及方法 |
| CN112751623A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-05-04 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 一种光载波抑制单边带信号生成的装置及方法 |
| CN114114531A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-01 | 上海交通大学 | 硅基高抑制比单边带调制器芯片 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115242310A (zh) | 2022-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Simultaneous wideband radio-frequency self-interference cancellation and frequency downconversion for in-band full-duplex radio-over-fiber systems | |
| Zhu et al. | Transmission of dual-chirp microwave waveform over fiber with compensation of dispersion-induced power fading | |
| CN103326789B (zh) | 一种频率可调谐的微波相移系统及方法 | |
| Xue et al. | Breaking the bandwidth limit of a high-quality-factor ring modulator based on thin-film lithium niobate | |
| CN106483373A (zh) | 一种电光调制器频率响应测量方法及测量系统 | |
| CN101478068A (zh) | 基于偏振光干涉技术的微波信号移相方法 | |
| CN103091869B (zh) | 集成化的相干光通信用电光调制器结构 | |
| Chen et al. | Compact 100GBaud driverless thin-film lithium niobate modulator on a silicon substrate | |
| US10976576B2 (en) | Bias control for downhole optical intensity modulators | |
| CN115242310B (zh) | 硅基调制器产生高边带抑制比单边带信号的方法及系统 | |
| CN110149153B (zh) | 光调制器、调制方法及光调制系统 | |
| Zhou et al. | Data-defined naïve Bayes (DNB) based decision scheme for the nonlinear mitigation for OAM mode division multiplexed optical fiber communication | |
| CN105785502B (zh) | 一种产生啁啾布里渊动态光栅的装置 | |
| CN104678676A (zh) | 一种基于微环谐振器的可逆光学逻辑器件 | |
| CN115378510B (zh) | 硅基调制器产生高线性度信号的方法及系统 | |
| Zhao et al. | Linearized microwave photonic link based on dual-driven Mach–Zehnder modulator | |
| Li et al. | Reinforcement learning for W-band radio-over-fiber system using a polarization modulator | |
| Li et al. | High-speed polarization tracking using thin film lithium niobate integrated dynamic polarization controller | |
| Hirokawa et al. | Energy efficiency analysis of coherent links for datacenters | |
| Han et al. | Integrated barium titanate electro-optic modulators operating at CMOS-compatible voltage | |
| JP2003139653A (ja) | 光変調器の特性測定方法及び装置 | |
| Lin et al. | Photonic approach for Doppler-frequency-shift and angle-of-arrival measurement with direction unambiguity and high precision | |
| Wang et al. | Traveling wave electrode simulation for integrated lithium niobite electro-optic modulators | |
| CN110988510A (zh) | 基于光载无线电的相位噪声检测方法及装置 | |
| CN110568554B (zh) | 一种用单光源双nrz调制实现pam4码的光芯片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |