CN115514421A - 一种低半波电压mzm直流偏置点控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于低半波电压MZM的通用化偏置点控制装置及方法,能够修正在大射频功率输入下的偏置点控制失效问题。首先对射频信号与半波电压的比值进行判断,明确在此应用场合中的附加相位,并综合导频信号1阶2阶强度和相位,对其偏置点信息进行判断。本发明公开的直流偏置方法能够同时适用MZM工作在线性区、非线性区乃至深度调制区的场合,避免以往偏置点控制方法在大射频功率输入下偏置点控制失效的问题。
Description
技术领域
本发明属于电光调制器偏置点控制技术领域,具体涉及一种低半波电压MZM直流偏置点控制装置及方法。
背景技术
马赫-曾德尔调制器(MZM)是重要的光学器件,可实现信号从微波频段到光频段的转换。由于其应用场景广,可实现功能多,因此如何提升其性能、以及更好的发挥其性能成为关注的焦点。一方面,可通过优化调制器设计实现性能提升,例如降低半波电压、降低光插入损耗、增加调制效率、增加频率响应带宽等;另一方面,通过高精度高稳定度的直流偏置控制,使器件在实际工作中能够长时间稳定在最佳工作点。
本发明主要关注直流偏置控制装置及方法。在实际应用环境中,由于温度、应力、振动等因素,导致电光调制器的材料折射率变化,行波匹配电路效率改变,因此直流偏置点也会相应漂移。若不及时调整偏置点,则会带来链路性能的恶化,甚至导致模块功能的失效。
目前,MZM偏置点控制主要分为功率法和导频法。功率法受限于链路中各有源无源器件光功率的波动,准确性难以保证,且由于光功率测量精度的不足,造成其难以适用于所有偏置点。而导频法,通过添加导频信号(即一种低频的扰动信号),对导频一阶和二阶信号进行幅度和相位探测,通过反馈和控制,可以将直流偏置稳定准确的控制在任意偏置点。
尽管偏置点控制已经研究了20年,但随着MZM应用场景的不断扩大,MZM参数范围也逐渐变化,需新的偏置点控制方法,尤其是随着半波电压逐渐降低,射频信号与半波电压的比值逐渐增加,这种变化在半波电压低的器件中尤为明显。例如当其比值超过0.764时,由于贝塞尔函数数值符号变化,造成相位极性相反,如果不考虑附加相位信息,会造成偏置点判断失效,原有偏置点控制方法不再适用。因此,需要一种适用于低半波电压MZM,在线性和非线性变换过程中均可灵活控制的通用化直流偏置控制方法及装置。
发明内容
本发明目的在于实现一种适用于低半波电压MZM的通用化偏置点控制装置及方法,能够修正在大射频功率输入下的偏置点控制失效问题。首先对射频信号与半波电压的比值进行判断,明确在此应用场合中的附加相位,并综合导频信号1阶2阶强度和相位,对其偏置点信息进行判断。本发明公开的直流偏置方法能够同时适用MZM工作在线性区、非线性区乃至深度调制区的场合,避免以往偏置点控制方法在大射频功率输入下偏置点控制失效的问题。
本发明提供了一种低半波电压MZM直流偏置点控制装置,偏置点控制装置如图1所示,该装置包括:光探测器、数据采样模块、参考采样模块、计算处理模块、附加相位判别模块、导频信号模块、直流信号模块、偏置电压模块等,偏置点控制装置中的光探测器能够接收电光变换链路中MZM的输出光信号,偏置点控制装置能够输出含有导频信号的直流偏置电压到MZM的直流偏置口,以控制MZM工作在不同的偏置点上。
其中,光探测器对经过MZM的光信号进行光电变换;数据采样模块对光电变换后的信号进行采样;参考采样模块对本地产生的导频信号进行采样;计算处理模块对输入其的信号进行综合计算处理,输入计算处理模块的信号包括:数据采样信号、参考采样信号和附加相位信号;导频信号模块产生低频扰动信号,选为1k-1MHz,共有两个输出,其中一路和直流偏置电压一起送入MZM直流口,另一路送入参考采样模块;直流信号模块产生直流电压,其直流电压大小受计算处理模块的控制。
本发明提供了一种低半波电压MZM直流偏置点控制方法,该方法基于上述偏置点控制装置实现,流程图如图2、图5和图6所示,该方法步骤如下:
步骤1、根据工作场景,通过外部输入,向偏置点控制装置输入射频信号;
此时,外部输入的加载到MZM上的射频信号为VRFsin(ωRFt),偏置点控制装置中的附加相位判别模块获得射频信号强度VRF,即射频信号的幅度值VRF。
优选的,向偏置点控制装置输入射频信号的方法包括:使用上位机、可变电阻、控制装置中的模拟接口进行输入。
步骤2、偏置点控制装置输出含有导频信号Vdsin(ωdt)的偏置电压给MZM,并对直流偏置电压VDC进行扫描,扫描范围超过2倍的半波电压;通过数据采样模块和计算处理模块,得到不同直流电压下导频1阶信号和2阶信号的幅度比值,通过幅度比值的变化,能够测量得到MZM的半波电压Vπ;
得到Vπ的具体步骤为:
步骤2.1、通过数据采样模块对信号进行采样,并送入计算处理模块,通过傅里叶变换或其他等价方式获得导频信号在1阶和2阶的强度;
其中导频信号1阶强度为:
其中导频信号2阶强度为
上面两个式子中,Idc是MZM工作在正交点时的直流输出强度,是直流偏置电压对应的相位,即偏置点相位,是导频信号强度对应的相位,是射频信号强度对应的相位,Vd是导频信号强度;J0、J1、J2为0阶贝塞尔函数、1阶贝塞尔函数和2阶贝塞尔函数;Vπ是调制器的半波电压。
步骤2.2、计算处理模块对1阶和2阶信号强度进行比值操作,可得
如图3所示,当比值两次出现最大值时,这两次最大值对应的直流偏置电压VDC的差值即为半波电压Vπ。同样的,当比值两次出现最小时,这两次最小值对应的直流偏置电压VDC的差值也为半波电压Vπ。
优选的,步骤1和2互相并不影响,因此可以先步骤1后步骤2、或者先步骤2后步骤1,或者两个步骤同步进行,并没有时序要求。
步骤3、将外部输入的射频信号强度VRF和测量得到的半波电压Vπ输入到附加相位判别模块,根据公式J0(πVRF/Vπ),若J0(πVRF/Vπ)>0,则附加相位为θadd=0°,输入到计算处理模块中,若J0(πVRF/Vπ)<0,则附加相位为θadd=180°,输入到计算处理模块中。因此,携带了附加相位信息的ratio计算公式为:
步骤4、外部设置直流偏置点;
偏置点包括:最大传输点MATB、最小传输点MITB、正交正斜率点Q+、正交负效率点Q-。
优选的,外部设置直流偏置点的输入方法包括:使用上位机、可变电阻、控制装置中的模拟接口等进行输入。
图4展示了在不同直流偏置点的光功率变化,并标注了各个不同偏置点。其中,尽管MATB和MITB的射频频谱响应类似,但由于其光谱响应和变化规律不同(图4),导致相位偏差180度,同样的,尽管Q+和Q-的射频频谱响应类似,但由于其光谱响应和变化规律不同(图4),导致相位偏差180度,因此,需对各个不同的偏置点进行识别和控制,以精准的控制在所设置的偏置点上。
步骤5、对数据采样中的信号进行计算处理,通过傅里叶变换或等价方式,获得导频信号1阶和2阶信号强度ratio,调节直流偏压,根据设置的直流偏置点,通过ratio判别选择合适的直流偏压。
根据公式(4),当ratio趋向于正无穷时,MZM工作在Q+或Q-点,但仅凭幅度信息无法区别Q+或Q-;当ratio趋向于0时,工作在MATB或MITB,但仅凭幅度信息无法区别MATB或MITB。
优选的,设定一个阈值Tmax,当大于此阈值时,认为已经达到了正无穷,设定一个小阈值Tmin,当小于此阈值,认为已经达到了零。
步骤6、根据直流偏置点判别条件、以及附加相位信息θadd、导频信号1阶和2阶的强度比值ratio、参考采样和数据采样信号的相位差,得到最终的直流偏压,完成直流偏置设置。
参考采样模块对本地产生的导频信号进行采样得到的参考采样信号、数据采样模块采集光探测器的数据采样信号、与附加相位信号,三者同时送入计算处理模块,计算处理模块对参考采样信号和数据采样信号进行傅里叶变换或其他等价操作,获得导频信号1阶或2阶的相位信息,根据步骤5得到的直流偏压,计算不同直流偏压下的相位差,根据直流偏置点判别条件得到最终的直流偏压。
当区分了(Q+、Q-)组、(MATB、MITB)组时,要对同一组的点进行判别,因此需要相位信息。此时计算处理模块根据三个模块送入的信息进行判别,分别是参考采样模块、数据采样模块和附加相位判别模块。
直流偏置点Q+、Q-判别条件为:
为区分Q+、Q-,参考采样模块对本地产生的导频信号进行采样得到的参考采样信号、数据采样模块采集光探测器的数据采样信号、与附加相位信号,三者同时送入计算处理模块,计算处理模块对参考采样信号和数据采样信号进行傅里叶变换或其他等价操作,获得导频信号1阶的相位信息,根据步骤5得到的直流偏压,计算不同直流偏压下的相位差,根据直流偏置点判别条件得到最终的直流偏压。由于MZM到光耦合器的光程很短,对低频扰动信号而言相位变化接近零,因此可不考虑。
Q+点判别条件:条件(1)若附加相位θadd为0°,参考采样和数据采样的导频1阶相位差小于90°(如图5);条件(2)若附加相位θadd为180°,参考采样和数据采样的导频1阶相位差大于等于90°(如图6);满足上述两种条件其中之一时,判别为Q+点。
Q-点判别条件:条件(1)若附加相位θadd为0°,参考采样和数据采样的导频1阶相位差大于等于90°(如图5);条件(2)若附加相位θadd为180°,参考采样和数据采样的导频1阶相位差小于90°(如图6);满足上述两种条件其中之一时,判别为Q-点。
直流偏置点MATB、MITB判别条件为:
为区分MATB、MITB,参考采样模块对本地产生的导频信号进行采样得到的参考采样信号、数据采样模块采集光探测器的数据采样信号、与附加相位信号,三者同时送入计算处理模块,计算处理模块对参考采样信号和数据采样信号进行傅里叶变换或其他等价操作,获得导频信号2阶的相位信息,根据步骤5得到的直流偏压,计算不同直流偏压下的相位差,根据直流偏置点判别条件得到最终的直流偏压。由于MZM到光耦合器的光程很短,对低频扰动信号而言相位变化接近零,因此可不考虑。
MATB点判别条件:条件(1)若附加相位θadd为0°,参考采样和数据采样的导频2阶相位差大于等于90°(如图5);条件(2)若附加相位θadd为180°,参考采样和数据采样的导频2阶相位差小于90°(如图6);满足上述两种条件其中之一时,判别为MATB点。
MITB点判别条件:条件(1)若附加相位θadd为0°,参考采样和数据采样的导频2阶相位差小于90°(如图5);条件(2)若附加相位θadd为180°,参考采样和数据采样的导频2阶相位差大于等于90°(如图6);满足上述两种条件其中之一时,判别为MITB点。
优选的,对设定在不同于Q+、Q-、MATB、MITB点的偏置点而言,根据类似方法,先根据数据采样中导频1阶和2阶的比值,后根据公式(4),将相位信息代入,进行区分,其中相位信息包括:附加相位、参考采样和数据采样信号的相位差。
本发明的有益效果是:
以往的偏置点控制方法中,不含有附加相位判断,这就造成在输入射频信号强度与半波电压比值的零阶贝塞尔函数值J0(πVRF/Vπ)的符号变化,造成相位极性相反,偏置点误判,例如将Q+误判为Q-,将MATB误判为MITB。尽管从输出频谱强度上没有变化,但由于光谱变化,造成相位差180°,这种误判使得系统无法进行通道相位修正、多通道相位补偿等,限制了其在相位敏感场合的应用。
本发明首次将附加相位项综合考虑到偏置点控制中,在计算处理中,首先根据输入射频信号强度与半波电压比值对附加相位进行判断,随后再将附加相位与传统方法结合进行综合判断,使其能够在线性、非线性乃至深度调制等场合,均实现偏置点的准确判别。是一种适用范围更广的直流偏置控制方法和装置,尤其是在低半波电压MZM中,零阶贝塞尔函数J0(πVRF/Vπ)符号变化时常发生,因此迫切需要这种能够适用于不同射频功率输入场合的偏置点控制方法和装置。
附图说明
图1直流偏置控制装置组成及其在链路中的位置
图2直流偏置初判别流程图
图3半波电压计算图
图4直流偏压与不同偏置点的关系
图5附加相位为0°时偏置点控制和判断方法
图6附加相位为180°时偏置点控制和判断方法
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
(1)输入射频信号强度为0dBm,根据附加相位判别模块分析可得对应射频信号幅度为VRF=0.32V;
(2)通过数据采样模块对信号进行采样,并送入计算处理模块,通过快速傅里叶变换可获得导频信号在1阶和2阶的强度,通过直流偏压扫描可得半波电压为Vπ=3.05V;
(3)根据J0(πVRF/Vπ)=0.97>0,因此θadd=0°。
(4)获得外部命令,需将MZM偏置在MATB点。调节直流偏压,当偏压为0.22V和3.26V时,均可使数据采样中,计算处理得到的1阶和2阶信号强度比ratio趋近于零,达到小于5*10-4,为2*10-4和2.4*10-4;
(5)利用计算处理模块对参考采样和数据采样的导频2阶相位进行计算,计算方法是快速傅里叶变换,可发现当偏压为0.22V时,其相位差为179.2°,大于90°;当偏压为3.26V时,其相位差为1.2°,小于90°。
(6)由于附加相位θadd=0°,因此判定偏压为0.22V时是MATB点,完成直流偏置设置。
实施例2
(1)输入射频信号强度为0dBm,根据附加相位判别模块分析可得对应射频信号幅度为VRF=0.32V;
(2)通过数据采样模块对信号进行采样,并送入计算处理模块,通过快速傅里叶变换可获得导频信号在1阶和2阶的强度,通过直流偏压扫描可得半波电压为Vπ=3.05V;
(3)根据J0(πVRF/Vπ)=0.97>0,因此θadd=0°。
(4)获得外部命令,需将MZM偏置在Q+点。调节直流偏压,当偏压为1.71V和4.77V时,均可使数据采样中,计算处理得到的1阶和2阶信号强度比ratio趋近正无穷,达到104以上,为5.1*104;和6.2*104;
(5)利用计算处理模块对参考采样和数据采样的导频1阶相位进行计算,计算方法是快速傅里叶变换,可发现当偏压为1.71V时,其相位差为179.5°,大于90°,当偏压为4.77V时,其相位差为0.7°,小于90°。
(6)由于附加相位θadd=0°,因此判定偏压为4.77V时是Q+点,完成直流偏置设置。
实施例3
(1)输入射频信号强度为20dBm,根据附加相位判别模块分析可得对应射频信号幅度为VRF=3.16V;
(2)通过数据采样模块对信号进行采样,并送入计算处理模块,通过快速傅里叶变换可获得导频信号在1阶和2阶的强度,通过直流偏压扫描可得半波电压为Vπ=3.05V;
(3)根据J0(πVRF/Vπ)=-0.33<0,因此θadd=180°。
(4)获得外部命令,需将MZM偏置在MATB点。调节直流偏压,当偏压为0.23V和3.27V时,均可使数据采样中,计算处理得到的1阶和2阶信号强度比ratio趋近于零,达到小于5*10-4,为2.6*10-4和2.2*10-4;
(5)利用计算处理模块对参考采样和数据采样的导频2阶相位进行计算,计算方法是快速傅里叶变换,可发现当偏压为0.23V时,其相位差为0.7°,小于90°,当偏压为3.27V时,其相位差为181.2°,大于90°。
(6)由于附加相位θadd=180°,因此判定偏压为0.23V时是MATB点,完成直流偏置设置。
实施例4
(1)输入射频信号强度为20dBm,根据附加相位判别模块分析可得对应射频信号幅度为VRF=3.16V;
(2)通过数据采样模块对信号进行采样,并送入计算处理模块,通过快速傅里叶变换可获得导频信号在1阶和2阶的强度,通过直流偏压扫描可得半波电压为Vπ=3.05V;
(3)根据J0(πVRF/Vπ)=-0.33<0,因此θadd=180°。
(4)获得外部命令,需将MZM偏置在Q+点。调节直流偏压,当偏压为1.70V和4.75V时,均可使数据采样中,计算处理得到的1阶和2阶信号强度比ratio趋近于零,达到小于5*10-4,为3.3*10-4和2.8*10-4;
(5)利用计算处理模块对参考采样和数据采样的导频1阶相位进行计算,计算方法是快速傅里叶变换,可发现当偏压为1.70V时,其相位差为0.9°,小于90°,当偏压为4.75V时,其相位差为178.6°,大于90°。
(6)由于附加相位θadd=180°,因此判定偏压为4.75V时是Q+点,完成直流偏置设置。
以上所述,仅为本发明最佳的具体实施方式,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。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.一种低半波电压MZM直流偏置点控制装置,其特征在于,该装置包括:光探测器、数据采样模块、参考采样模块、计算处理模块、附加相位判别模块、导频信号模块、直流信号模块、偏置电压模块,偏置点控制装置中的光探测器能够接收电光变换链路中MZM的输出光信号,偏置点控制装置能够输出含有导频信号的直流偏置电压到MZM的直流偏置口,以控制MZM工作在不同的偏置点上;
光探测器对经过MZM的光信号进行光电变换;数据采样模块对光电变换后的信号进行采样;参考采样模块对本地产生的导频信号进行采样;计算处理模块对输入其的信号进行综合计算处理,输入计算处理模块的信号包括:数据采样信号、参考采样信号和附加相位信号;导频信号模块产生低频扰动信号,选为1k-1MHz,共有两个输出,其中一路和直流偏置电压一起送入MZM直流口,另一路送入参考采样模块;直流信号模块产生直流电压,其直流电压大小受计算处理模块的控制。
2.一种低半波电压MZM直流偏置点控制方法,其特征在于,该方法基于权利要求1中的装置实现,该方法步骤如下:
步骤1、根据工作场景,通过外部输入,向偏置点控制装置输入射频信号;
此时,外部输入的加载到MZM上的射频信号为VRFsin(ωRFt),偏置点控制装置中的附加相位判别模块获得射频信号强度VRF,即射频信号的幅度值VRF;
步骤2、偏置点控制装置输出含有导频信号Vdsin(ωdt)的偏置电压给MZM,并对直流偏置电压VDC进行扫描,扫描范围超过2倍的半波电压;通过数据采样模块和计算处理模块,得到不同直流电压下导频1阶信号和2阶信号的幅度比值,通过幅度比值的变化,能够测量得到MZM的半波电压Vπ;
得到Vπ的具体步骤为:
步骤2.1、通过数据采样模块对信号进行采样,并送入计算处理模块,通过傅里叶变换或其他等价方式获得导频信号在1阶和2阶的强度;
其中导频信号1阶强度为:
其中导频信号2阶强度为
上面两个式子中,Idc是MZM工作在正交点时的直流输出强度,是直流偏置电压对应的相位,即偏置点相位,是导频信号强度对应的相位,是射频信号强度对应的相位,Vd是导频信号强度;J0、J1、J2为0阶贝塞尔函数、1阶贝塞尔函数和2阶贝塞尔函数;Vπ是调制器的半波电压;
步骤2.2、计算处理模块对1阶和2阶信号强度进行比值操作,可得
当比值两次出现最大值时,这两次最大值对应的直流偏置电压VDC的差值即为半波电压Vπ;同样的,当比值两次出现最小时,这两次最小值对应的直流偏置电压VDC的差值也为半波电压Vπ;
步骤3、将外部输入的射频信号强度VRF和测量得到的半波电压Vπ输入到附加相位判别模块,根据公式J0(πVRF/Vπ),若J0(πVRF/Vπ)>0,则附加相位为θadd=0°,输入到计算处理模块中,若J0(πVRF/Vπ)<0,则附加相位为θadd=180°,输入到计算处理模块中;因此,携带了附加相位信息的ratio计算公式为:
步骤4、外部设置直流偏置点;
偏置点包括:最大传输点MATB、最小传输点MITB、正交正斜率点Q+、正交负效率点Q-;
步骤5、对数据采样中的信号进行计算处理,通过傅里叶变换或等价方式,获得导频信号1阶和2阶信号强度ratio,调节直流偏压,根据设置的直流偏置点,通过ratio判别选择合适的直流偏压;
根据公式(4),当ratio趋向于正无穷时,MZM工作在Q+或Q-点,但仅凭幅度信息无法区别Q+或Q-;当ratio趋向于0时,工作在MATB或MITB,但仅凭幅度信息无法区别MATB或MITB;
步骤6、根据直流偏置点判别条件、以及附加相位信息θadd、导频信号1阶和2阶的强度比值ratio、参考采样和数据采样信号的相位差,得到最终的直流偏压,完成直流偏置设置;
参考采样模块对本地产生的导频信号进行采样得到的参考采样信号、数据采样模块采集光探测器的数据采样信号、与附加相位信号,三者同时送入计算处理模块,计算处理模块对参考采样信号和数据采样信号进行傅里叶变换或其他等价操作,获得导频信号1阶或2阶的相位信息,根据步骤5得到的直流偏压,计算不同直流偏压下的相位差,根据直流偏置点判别条件得到最终的直流偏压。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,向偏置点控制装置输入射频信号的方法包括:使用上位机、可变电阻、控制装置中的模拟接口进行输入。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1和2互相并不影响,因此先步骤1后步骤2,或者先步骤2后步骤1,或者两个步骤同步进行,并没有时序要求。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,外部设置直流偏置点的输入方法包括:使用上位机、可变电阻、控制装置中的模拟接口进行输入。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,设定一个阈值Tmax,当大于此阈值时,认为已经达到了正无穷,设定一个小阈值Tmin,当小于此阈值,认为已经达到了零。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,直流偏置点Q+、Q-判别条件为:
为区分Q+、Q-,参考采样模块对本地产生的导频信号进行采样得到的参考采样信号、数据采样模块采集光探测器的数据采样信号、与附加相位信号,三者同时送入计算处理模块,计算处理模块对参考采样信号和数据采样信号进行傅里叶变换或其他等价操作,获得导频信号1阶的相位信息,根据步骤5得到的直流偏压,计算不同直流偏压下的相位差,根据直流偏置点判别条件得到最终的直流偏压;
Q+点判别条件:条件(1)若附加相位θadd为0°,参考采样和数据采样的导频1阶相位差小于90°;条件(2)若附加相位θadd为180°,参考采样和数据采样的导频1阶相位差大于等于90°;满足上述两种条件其中之一时,判别为Q+点;
Q-点判别条件:条件(1)若附加相位θadd为0°,参考采样和数据采样的导频1阶相位差大于等于90°;条件(2)若附加相位θadd为180°,参考采样和数据采样的导频1阶相位差小于90°;满足上述两种条件其中之一时,判别为Q-点。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,直流偏置点MATB、MITB判别条件为:
为区分MATB、MITB,参考采样模块对本地产生的导频信号进行采样得到的参考采样信号、数据采样模块采集光探测器的数据采样信号、与附加相位信号,三者同时送入计算处理模块,计算处理模块对参考采样信号和数据采样信号进行傅里叶变换或其他等价操作,获得导频信号2阶的相位信息,根据步骤5得到的直流偏压,计算不同直流偏压下的相位差,根据直流偏置点判别条件得到最终的直流偏压;
MATB点判别条件:条件(1)若附加相位θadd为0°,参考采样和数据采样的导频2阶相位差大于等于90°;条件(2)若附加相位θadd为180°,参考采样和数据采样的导频2阶相位差小于90°;满足上述两种条件其中之一时,判别为MATB点;
MITB点判别条件:条件(1)若附加相位θadd为0°,参考采样和数据采样的导频2阶相位差小于90°;条件(2)若附加相位θadd为180°,参考采样和数据采样的导频2阶相位差大于等于90°;满足上述两种条件其中之一时,判别为MITB点。
9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对设定在不同于Q+、Q-、MATB、MITB点的偏置点而言,根据类似方法,先根据数据采样中导频1阶和2阶的比值,后根据公式(4),将相位信息代入,进行区分,其中相位信息包括:附加相位、参考采样和数据采样信号的相位差。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101846814A (zh) * | 2010-03-25 | 2010-09-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 调制器的偏置点确定方法和装置 |
CN105656563A (zh) * | 2014-11-27 | 2016-06-08 | 富士通光器件株式会社 | 光发送器和用于光调制器的偏压控制方法 |
CN107104736A (zh) * | 2016-02-19 | 2017-08-29 | 光联通讯有限公司 | 一种具有马赫‑詹德调制器的光传送器及其操作方法 |
CN108566249A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-21 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | M-z调制器任意偏置点控制系统 |
-
2022
- 2022-08-24 CN CN202211016585.7A patent/CN115514421A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101846814A (zh) * | 2010-03-25 | 2010-09-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 调制器的偏置点确定方法和装置 |
CN105656563A (zh) * | 2014-11-27 | 2016-06-08 | 富士通光器件株式会社 | 光发送器和用于光调制器的偏压控制方法 |
CN107104736A (zh) * | 2016-02-19 | 2017-08-29 | 光联通讯有限公司 | 一种具有马赫‑詹德调制器的光传送器及其操作方法 |
CN108566249A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-21 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | M-z调制器任意偏置点控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈学永;马贵斌;左朋莎;乔东旭;: "基于双导频信号外调制射频光传输技术的研究", 测控技术, no. 12 * |
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