CN115704972A - 偏置点检测方法、控制方法、检测电路、控制电路及雷达 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了偏置点检测方法、控制方法、检测电路、控制电路及雷达，其中，所述偏置点检测方法适于检测MZ调制器是否工作于预设偏置点，包括：在所述MZ调制器的偏置电压上加载方波微扰信号；检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。采用本说明书实施例方案能够降低MZ调制器偏置点检测电路的实现难度，进而可以降低实现成本及电路功耗。

Description

偏置点检测方法、控制方法、检测电路、控制电路及雷达

技术领域

本说明书实施例涉及电光强度调制技术领域，尤其涉及偏置点检测方法、控制方法、检测电路、控制电路及雷达。

背景技术

电光调制是利用某些晶体材料在外加电场作用下折射率发生变化的电光效应而进行工作的。

马赫曾德尔(Mach-Zehnder，MZ)干涉仪结构的电光调制器具有调制速率高、传播损耗小、驱动电压低及波长依赖性小等优点，被广泛应用在密集波分复用、数字光通信或模拟载波信号的电光转换调制等诸多方面。

参照图1所示的MZ调制器的基本结构示意图，MZ调制器10包括两个波导臂12、13及输入波导11和输出波导14，应用晶体材料的电光效应原理，通过调节波导臂上的电场使两臂产生光程差，两个波导臂所传输的光在耦合至输出波导14时发生干涉，将相位调制变换成强度调制。具体而言，可以在所述两个波导臂12的直流偏置端bias施加偏置电压V_bias，输入波导11传输的注入光Ein等分为功率相等的两部分，分别耦合进入两个波导臂12、13，之后再耦合到输出波导14，合成一束输出光Eout。当光在两个波导臂中传播时，可通过直流偏置端Bias的一对电极施加电场改变波导折射率，对光进行相位调制，由于光在两个波导臂传输时受到不同的相位调制，因此干涉后形成对注入光Ein的强度调制，其中输出光Eout的功率由所述直流偏置端bias的偏置电压V_bias决定。此外，在波导臂13上的射频信号端RF加载高频调制信号，可对光进行频率调制。

一般MZ调制器的调制电压可表示为：X(t)＝Vdc+Vac(t)，其中Vdc为直流偏置电压，Vac(t)为射频端RF施加的高频交流调制信号。在不施加交流调制信号(即Vac(t)＝0)的情况下，MZ调制器的输出光强曲线如图2所示，该曲线称为MZ调制器的输出特性曲线。将输出特性曲线上相位

时对应的偏置电压称为Vπ，在

(n为整数)时输出光功率最小，如图2的Null点，其中，将Null点称为最小传输点(Minimum Transmission Point，MITP)；

时对应输出特性曲线的Peak点，称为最大传输点(Maximum TransmissionPoint，MATP)，输出光功率最大。Null点和Peak点之间中点位置处

对应图2输出特性曲线的Quad点(其包括Quad-点和Quad+点)。

在MZ调制器上加载一定的偏置电压，使得MZ调制器进行光强度调制，该工作状态对应在输出特性曲线上的一个点，称为工作点，或称为偏置点。在输出特性曲线不变的情况下，改变偏置电压，可改变MZ调制器的偏置点。

然而，MZ调制器个体差异比较大，在同样的条件下输出特性曲线位置不同，相应的偏置点(如MITP)所对应的偏置电压也不相同。另外，MZ调制器工作时易受到外界环境如温度、机械应力等因素的影响，造成输出特性的漂移。结合图2，以使MZ调制器工作在MITP为例，初始输出特性曲线

时对应的电压为Vπ，对MZ调制器施加偏置电压Vπ，使其工作在MITP(输出特性曲线的Null点)；输出特性漂移时，为可视为输出特性曲线相对于横轴发生左/右偏移，使Vπ不再对应于MITP，MZ调制器的偏置点相对于MITP发生偏移。输出特性漂移会造成调制器工作不稳定及输出信号的劣化，进而影响整个光学系统的性能，甚至导致整个光学系统无法正常工作，因此需要对调制器的偏置点是否相对于预定偏置点发生偏移进行检测及自动控制。

参照图3所示的MZ调制器的偏置点检测原理示意图，其中，由图3可知，可以通过在MZ调制器加载1KHz的低频正弦扰动信号，以检测所述MZ调制器的偏置点。

参照图4所示的MZ调制器的偏置点控制电路，其中，图4中的子图(a)示出了偏置点控制电路40与MZ调制器的关系示意图，图4中的子图(b)示出了偏置点控制电路40的一种具体结构，其包括：跨阻放大器(TIA)、模数转换器(ADC)、现场可编程门阵列芯片(FPGA)、数模转换器(DAC)和放大器(AMP)，以下结合图3和图4中的子图(a)和(b)说明其控制原理：在MZ调制器的直流偏置端加载直流偏置电压，使其工作在MITP，并在直流偏置端引入一个频率为1KHz的低频正弦扰动信号ds，使MZ调制器的偏置电压随ds发生微小的波动；将输出光Eout分为两部分，一部分作为信号光Eout1使用，另一小部分作为检测光Eout2，输入光电二极管PD，光电二极管PD的信号通过TIA和ADC采样后送至FPGA，由其计算检测光的谐波分量。偏置点处于MITP和MATP之间时，扰动信号ds相应的一次谐波被抑制，二次谐波幅值为最大值；偏置点处于Quad点时，一次谐波幅值为最大值，二次谐波被抑制。通过计算一次谐波分量来判断偏置点相对于MITP的偏移情况，计算偏移量后通过调节DAC和AMP来调整直流偏置电压，直至MZ调制器的偏置点回到MITP。

但是上述MZ调制器的偏置点检测及控制方案需要昂贵的ADC和DAC器件，ADC和DAC的引脚多、封装复杂，且需要FPGA芯片通过算法配合实现，因此上述方法成本高，功耗大。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例的一个方面，提供一种偏置点检测方法、检测电路及雷达，能够降低MZ调制器偏置点检测电路的实现难度，进而可以降低实现成本及电路功耗。

本说明书实施例的另一个方面，提供一种偏置点控制方法、控制电路及雷达，能够降低MZ调制器偏置点控制电路的实现难度，进而可以降低实现成本及电路功耗。

首先，本说明书实施例提供了一种偏置点检测方法，适于检测MZ调制器是否工作于预设偏置点，所述方法包括：

在所述MZ调制器的偏置电压上加载方波微扰信号；

检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。

可选地，所述方波微扰信号包括第一电平和第二电平；

所述检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移，包括：

在所述第一电平对应的第一光强与所述第二电平对应的第二光强不相等时，确定所述MZ调制器的偏置点相对于所述预设偏置点发生偏移。

本说明书实施例还提供了一种偏置点控制方法，所述方法包括：

采用前述任一实施例所述的偏置点检测方法进行检测；

在MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

可选地，所述预设偏置点为最小传输点；

采用前述偏置点检测方法进行检测，其中所述第一电平高于所述第二电平；

所述在所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压，包括：

在所述第一光强大于所述第二光强时，降低所述MZ调制器的偏置电压；

在所述第一光强小于所述第二光强时，提高所述MZ调制器的偏置电压。

可选地，所述预设偏置点为最大传输点；

采用前述实施例偏置点检测方法进行检测，其中所述第一电平高于所述第二电平；

所述在所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压，包括：

在所述第一光强大于所述第二光强时，提高所述MZ调制器的偏置电压；

在所述第一光强小于所述第二光强时，降低所述MZ调制器的偏置电压。

本说明书实施例还提供了一种偏置点检测电路，与MZ调制器耦接，所述MZ调制器适于工作于预设偏置点，所述检测电路包括：

方波微扰模块，耦接于所述MZ调制器的偏置端，适于输出方波微扰信号至所述MZ调制器的偏置端，使得所述MZ调制器的偏置电压随着所述方波微扰信号波动；

采样模块，耦接于所述MZ调制器的输出端，适于检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于所述预设偏置点是否发生偏移。

可选地，所述采样模块包括：

探测单元，适于探测所述MZ调制器输出的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

采样单元，与探测单元耦接，分别获取所述方波微扰信号不同电平对应的所述电信号，输出采样信号。

可选地，所述探测单元包括：

光电二极管，适于将所述MZ调制器输出的光信号转换为电信号；

跨阻放大器，适于对所述电信号进行放大处理。

可选地，所述采样单元包括：

第一采样电容，耦接于所述探测单元和地之间，适于在所述方波微扰信号的第一电平处采样获得第一采样信号；

第二采样电容，耦接于所述探测单元和地之间，适于在所述方波微扰信号的第二电平处采样获得第二采样信号。

可选地，所述采样单元还包括：

第一电压跟随器，适于将所述第一采样信号进行缓冲；

第二电压跟随器，适于将所述第二采样信号进行缓冲。

可选地，所述采样模块还包括：开关单元，与所述探测单元耦接，适于控制所述采样模块采用与所述方波微扰模块相同的频率对所述探测单元输出的电信号进行采样，分别获取所述方波微扰信号为第一电平时的第一采样信号和所述方波微扰信号为第二电平时的第二采样信号，并将所述第一采样信号通过第一输出端输出，将所述第二采样信号通过第二输出端输出。

可选地，所述检测电路还包括：控制模块，分别与所述方波微扰模块和所述开关单元耦接，适于输出方波信号，所述方波信号中第一部分方波信号用于生成所述方波微扰信号，第二部分方波信号用于生成采样控制信号。

可选地，所述方波微扰模块包括：方波信号放大单元，将所述第一部分方波信号进行放大，以得到所述方波微扰信号。

可选地，所述方波微扰模块还包括：缓冲单元，耦接于所述控制模块的输出端与所述方波信号放大单元之间，适于对所述控制模块输出的所述第一部分方波信号进行缓冲。

本说明书实施例还提供了一种偏置点控制电路，所述控制电路包括：

前述任一实施例所述的偏置点检测电路，包括所述方波微扰模块和所述采样模块；

补偿模块，耦接于所述偏置点检测电路和MZ调制器的偏置端之间，适于在MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

可选地，所述补偿模块适于基于所述方波微扰信号不同电平对应的采样信号的大小关系，输出相应方向的补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

可选地，所述方波微扰信号包括第一电平和第二电平，其中所述第一电平高于所述第二电平，所述预设偏置点为最小传输点；

所述补偿模块，适于在所述第一电平对应的第一光强大于所述第二电平对应的第二光强时，降低所述MZ调制器的偏置电压；在所述第一光强小于所述第二光强时，提高所述MZ调制器的偏置电压。

可选地，所述方波微扰信号包括第一电平和第二电平，其中所述第一电平高于所述第二电平，所述预设偏置点为最大传输点；

所述补偿模块，适于在所述第一电平对应的第一光强大于所述第二电平对应的第二光强时，提高所述MZ调制器的偏置电压；在所述第一光强小于所述第二光强时，降低所述MZ调制器的偏置电压。

可选地，所述补偿模块包括：积分电路单元，其第一输入端适于接收所述第一采样信号，其第二输入端适于接收所述第二采样信号，其输出端输出所述第一采样信号和所述第二采样信号差值随时间的积分，以确定所述补偿信号的补偿方向和补偿量。

可选地，所述采样单元包括适于输出第一采样信号的第一输出端和适于输出第二采样信号的第二输出端；所述积分电路单元包括：

运算放大器，其包括所述第一输入端和所述第二输入端及输出端；

储能部件，耦接于所述运算放大器的第一输入端与输出端之间；

第一电阻，耦接于所述采样单元的第一输出端及所述运算放大器的第一输入端之间；

第二电阻，耦接于所述采样单元的第二输出端及所述运算放大器的第二输入端之间。

可选地，所述积分电路单元还包括：

第三电阻，耦接于所述运算放大器的输出端与地之间；

使能开关，耦接于所述控制模块与所述运算放大器的使能端之间，适于响应于所述控制模块输出的使能信号，使能所述运算放大器进行工作，其中所述使能信号待所述控制模块确定所述偏置点控制电路中仅所述运算放大器未处于工作状态时生成。

可选地，所述预设偏置点为最小传输点，所述运算放大器的第一输入端为负向输入端；所述运算放大器的第二输入端为正向输入端。

可选地，所述预设偏置点为最大传输点，所述运算放大器的第一输入端为正向输入端，所述运算放大器的第二输入端为负向输入端。

本说明书实施例还提供了一种雷达，所述雷达包括：

激光器，适于生成强度频率稳定的连续激光，作为注入光；

MZ调制器，工作于预设偏置点，对所述注入光进行强度调制，并适于基于调制信号，对所述注入光进行频率调制，生成输出光；

分光器，与所述MZ调制器耦接，将所述输出光分为信号光和检测光；

前述任一实施例所述的偏置点检测电路，与所述MZ调制器和所述分光器耦接，适于基于所述检测光，检测所述MZ调制器的是否工作于预设偏置点。

本说明书实施例还提供了另一种雷达，所述雷达包括：

激光器，适于生成强度频率稳定的连续激光，作为注入光；

MZ调制器，工作于预设偏置点，对所述注入光进行强度调制，并适于基于调制信号，对所述注入光进行频率调制，生成输出光；

分光器，与所述MZ调制器耦接，将所述输出光分为信号光和检测光；

前述任一实施例所述的偏置点控制电路，与所述分光器和所述MZ调制器耦接，适于基于所述检测光，检测所述MZ调制器的偏置点是否发生偏移，并在所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

采用本说明书实施例中的偏置点检测方法，通过在MZ调制器的偏置电压上加载方波微扰信号，并检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，可以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。由于在所述MZ调制器的偏置电压上所加载的扰动为方波微扰信号，相对于正弦波信号或者其他波形的信号，信号波形简单，在整个偏置点检测过程中，只需要检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，不需要算法配合，就能判断所述MZ偏置器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移，因而，能够降低MZ调制器偏置点检测方法的实现难度，进而可以降低实现成本。

采用本说明书实施例中的偏置点控制方法，一方面，在偏置点检测过程，由于在MZ调制器的偏置电压上所加载的为方波微扰信号，相对于正弦波信号或者其他波形的信号，信号波形简单，在整个偏置点检测过程中，只需要检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，不需要算法配合，就能判断所述MZ偏置器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移，因而，能够降低MZ调制器偏置点检测过程的实现难度；另一方面，在检测到所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，直接提供相应的补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。因此，采用上述控制方法，可以使所述MZ调制器工作于预设偏置点，整个过程不需要任何算法配合，因而，能够降低MZ调制器偏置点控制方法的实现难度，进而可以降低实现成本。

采用本说明书实施例中的偏置点检测电路，由方波微扰模块输出方波微扰信号至MZ调制器的偏置端，并由采样模块采样所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，通过检测输出光强的大小，就可以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置端是否发生偏移，且整个检测电路无需采用ADC、DAC等成本高昂的器件，因而，能够降低MZ调制器偏置点检测电路的实现难度，进而可以降低电路功耗及实现成本。

进一步地，在所述采样单元设置第一电压跟随器和第二电压跟随器，通过所述第一电压跟随器可以将所述第一采样信号进行缓冲，通过所述第二电压跟随器将所述第二采样信号进行缓冲，从而能够提高采样信号的稳定性。

进一步地，所述采样模块还包括开关单元，所述开关单元可以与所述探测单元耦接，控制所述采样模块采用与所述方波微扰模块相同的频率对所述探测单元输出的电信号进行采样，分别获取所述方波微扰信号为第一电平时的第一采样信号和所述方波微扰信号为第二电平时的第二采样信号，从而可以以最小的采样频率同步获得受到所述方波微扰信号干扰时的输出光强变化情况，故可以进一步降低整个检测电路的功耗。

进一步地，所述偏置点检测电路还包括控制模块，所述控制模块可以输出方波信号，且所述检测模块分别与所述方波微扰模块和所述开关单元耦接，一方面，所述方波信号中第一部分方波信号用于生成所述方波微扰信号；另一方面，所述方波信号中第二部分方波信号用于生成采样控制信号，由于所述方波微扰信号与所述采样控制信号的频率相同，因此能够实现所述采样模块采用与所述方波微扰模块相同的频率对所述探测单元输出的电信号进行采样，同步获得所述方波微扰信号对偏置电压的准确影响，以最小的采样频率保障采样精度。

采用本说明书实施例中的偏置点控制电路，一方面，偏置点检测电路根据采样模块采集的方波微扰信号不同电平处的输出光强，可以检测出MZ调制器的偏置点是否发生偏移，即通过检测输出光强的大小，可以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移；另一方面，在确定所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，由补偿模块提供相应的补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压，使得所述MZ调制器工作于预设偏置点。由上可知，整个偏置点控制电路无需采用ADC、DAC等成本高昂的器件，因而，能够降低MZ调制器偏置点控制电路的实现难度，进而可以降低电路功耗及实现成本。

进一步地，所述补偿模块包括积分电路单元，其第一输入端适于接收所述第一采样信号，其第二输入端适于接收所述第二采样信号，其输出端输出所述第一采样信号和所述第二采样信号差值随时间的积分，以确定所述补偿信号的补偿方向，其实现电路简易，且可以保障控制精度。

进一步地，所述积分电路单元包括运算放大器、第三电阻以及使能开关，一方面，由于所述第三电阻耦接于运算放大器的输出端与地之间，当所述运算放大器处于未工作状态时，所述第三电阻可以将所述运算放大器的输出端电压下拉至电位0V；另一方面，由于使能开关耦接于所述控制模块与所述运算放大器的使能端之间，且所述使能信号待所述控制模块确定所述偏置点控制电路中仅所述运算放大器未处于工作状态时生成，因此，所述控制器可以待所述偏置点控制电路中除了所述运算放大器外的其他器件均运行起来后生成所述使能信号，触发所述使能开关使能所述运算放大器开始工作，能够使得MZ调制器工作于偏置电压离0V最近的偏置点，从而避免随着温度的漂移，偏置点对应的偏置电压超过所述运算放大器的工作电压范围，导致偏置点控制电路失效，从而可以提高所述偏置点控制电路的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了一种MZ调制器的基本结构示意图；

图2示出了一种MZ调制器的输出光强曲线示意图；

图3示出了一种MZ调制器的工作点检测原理示意图；

图4示出了一种MZ调制器控制电路与MZ调制器的连接关系及其具体结构示意图；

图5示出了本说明书实施例中一种偏置点检测方法的流程图；

图6示出了本说明书实施例中一种偏置点控制方法的流程图；

图7A至图7C示出了本说明书实施例中一种MZ调制器偏置点检测方法的原理示意图；

图8A至图8C示出了本说明书实施例中另一种MZ调制器偏置点检测方法和控制方法的原理示意图；

图9示出了本说明书实施例中一种偏置点检测电路的结构示意图；

图10示出了本说明书实施例中一具体应用中偏置点检测电路的具体结构示意图；

图11A和图11B示出了本说明书实施例中的一种采样模块的采样信号时序图；

图12示出了本说明书实施例中一种偏置点控制电路的结构示意图；

图13示出了本说明书实施例中一种MZ调制器的输出特性曲线示意图；

图14示出了本说明书实施例中一种雷达的结构示意图；

图15示出了本说明书实施例中另一种雷达的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，目前MZ调制器偏置点的检测及控制方案需要昂贵的ADC和DAC等器件，ADC和DAC的引脚多、封装复杂，且需要FPGA通过算法配合实现，因此该方法成本高，功耗大。

在具体实施中，继续参考图1，设MZ调制器注入光Ein的角频率为ω₀，RF端加载的高频交流调制信号的角频率为ω_m，经过调制后，输出光Eout中不仅含有所述入射光Ein的角频率ω₀成分，还包含ω₀±ω_m、ω₀±2ω_m、ω₀±3ω_m……等光频成分，产生多阶光边带。其中，奇数阶和偶数阶的光边带强度表达式分别为：

2n+1阶：

2n阶：

以上两式中，E₀为注入光强度，J为贝塞尔函数，V_mcos(ω_mt)为调制信号，

表示调制度。

由上述两式可知，各阶光边带强度由调制信号和直流偏置两个因素决定，不改变调制信号的前提下，可通过调整偏置电压来改变各阶边带强度。其中，结合图2可知，在

时，P_2n取得最大值，对应于图2中的Peak点，即MZ调制器工作于MATP，此时，奇数阶边带被抑制，偶数阶边带强度最大；在

时，P_2n+1取得最小值，对应于图2中的Null点，即MZ调制器工作于MITP，此时，奇数阶边带强度最大，偶数阶边带被抑制。

MZ调制器在调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)雷达的应用中，MZ调制器的直流偏置点在MITP时载波被抑制，输出光仅有奇次谐波，是雷达所需的偏置点。

在其他应用中，根据对各阶光边带强度的需求，可能需要使MZ调制器工作在不同的偏置点，如MATP或Quad-、Quad+。

如背景技术部分所述，MZ调制器工作时易受外界环境影响，造成输出特性曲线偏移，初始施加的偏置电压对应的偏置点在输出特性曲线上的位置(相位)发生变化，而偏置点的偏移会造成整个调制器工作不稳定及输出信号的劣化，进而会影响整个光学系统的性能，甚至导致整个光学系统无法正常工作。

为此，基于输出光强度与偏置电压的上述关系特性，本说明书实施例提供了相应的偏置点检测方案及控制方案，以下分别对本说明书实施例中的偏置点检测方案及基于偏置点检测方案的控制方案进行详细描述。

首先，本说明书实施例提供了一种偏置点检测方法，适于检测MZ调整器是否工作于预设偏置点。具体而言，可以通过在所述MZ调制器的偏置电压上加载方波微扰信号，并检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。

由于在所述MZ调制器的偏置电压上所加载的扰动为方波微扰信号，相对于正弦波信号或者其他波形的信号，方波微扰信号的波形简单，在整个偏置点检测过程中，只需要检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，不需要算法配合，即可判断所述MZ偏置器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移，因而，能够降低MZ调制器偏置点检测方法的实现难度，进而可以降低实现成本。

为使本领域技术人员更好地理解本说明书实施例的偏置点检测方法的原理及优点，以下参照附图，通过具体实施例进行详细描述。

参照图5所示的本说明书实施例中一种偏置点检测方法的流程图，在本说明书一些实施例中，具体可以按以下步骤判断MZ调制器是否工作于预设偏置点：

S10，在所述MZ调制器的偏置电压上加载方波微扰信号。

S11，检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。

在MZ调制器上加载直流偏置电压，并在直流偏置电压上加载方波微扰信号，由于方波微扰信号具有不同的电平，所述MZ强度调制器的偏置电压会随着方波微扰信号的电平变化发生波动，方波微扰信号不同电平对应不同的偏置电压，通过检测不同电平对应的输出光强大小，并根据相应电平对应的检测结果是否相等，即可判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移，此处的偏置点指的是直流偏置电压所对应的偏置点。

由上可知，由于在所述MZ调制器的偏置电压上所加载的扰动为方波微扰信号，相对于正弦波信号或者其他波形的信号，信号波形简单，在整个偏置点检测过程中，只需要检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，不需要复杂的算法配合，就能检测得出所述MZ偏置器的偏置点相对于预设点是否发生偏移。

在具体实施中，所述方波微扰信号可以包括第一电平和第二电平。当所述方波微扰信号加载至所述MZ调制器的偏置电压上时，通过检测所述第一电平对应的第一光强E1与所述第二电平对应的第二光强E2的大小，可以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。

具体而言，在所述第一电平对应的第一光强E1与所述第二电平对应的第二光强E2不相等时，确定所述MZ调制器的偏置点相对于所述预设偏置点发生偏移；而在所述第一电平对应的第一光强E1与所述第二电平对应的第二光强E2相等时，确定所述MZ调制器的偏置点相对于所述预设偏置点未发生偏移。

当检测到MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点发生偏移时，为了稳定所述MZ调制器的工作状态，需要进行相应的操作，调整所述MZ调制器的偏置电压，以使所述MZ调制器工作于所述预设偏置点。因此，本说明书实施例还提供了相应的偏置点控制方法。

参照图6所示的本说明书实施例中一种偏置点控制方法，在本说明书一些实施例中，具体可按以下步骤调整所述MZ调制器的偏置电压：

S20，在所述MZ调制器的偏置电压上加载方波微扰信号。

S21，检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。

其中，对步骤S20和S21描述，可以参见前述实施例中对偏置点检测方法的详细描述，在此不再赘述。

S22，在MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

如前所述，若方波微扰信号可以包括第一电平和第二电平。通过步骤S21，当检测得知所述方波微扰信号中的第一电平对应的第一光强和第二电平对应的第二光强不相同时，可以确定所述MZ调制器的偏置点发生偏移。进一步地，根据所述第一电平和第二电平大小以及与电平对应的光强大小，可以直接提供相应的补偿信号，以提高或降低所述MZ调制器的偏置电压的大小，使得所述MZ调制器工作于所述预设偏置点。

在一些具体实施例中，所述预设偏置点可以为MITP，为描述方便，假设所述第一电平可以高于第二电平，可以根据所述第一电平对应的第一光强E1与所述第二电平对应的第二光强E2的检测结果，采用相应的控制方法，以调整所述MZ调制器的偏置电压，具体而言，可以在所述第一光强E1大于所述第二光强E2时，可以降低所述MZ调制器的偏置电压；在所述第一光强E1小于所述第二光强E2时，可以提高所述MZ调制器的偏置电压。

在另一些具体实施例中，所述预设偏置点可以为MATP，为描述方便，仍假设所述第一电平可以高于第二电平，此时，同样可以根据所述第一电平对应的第一光强E1与所述第二电平对应的第二光强E2的检测结果，采用相应的控制方法，以调整所述MZ调制器的偏置电压，具体而言，与预设偏置点为MITP时采用相反的调整过程，即：在所述第一光强E1大于所述第二光强E2时，可以提高所述MZ调制器的偏置电压；在所述第一光强E1小于所述第二光强E2时，可以降低所述MZ调制器的偏置电压。

由上述控制过程可知，一方面，在偏置点检测过程中，由于在所述MZ调制器的偏置电压上所加载的为方波微扰信号，相对于正弦波信号或者其他波形的信号，信号波形简单，在整个偏置点检测过程中，只需要检测所述方波微扰信号不同电平处对应的输出光强，不需要算法配合，就能判断所述MZ偏置器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移，因而，能够降低MZ调制器偏置点检测方法的实现难度；另一方面，在检测到所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，直接提供相应的补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。因此，采用上述偏置点控制方法，可以实现所述MZ调制器工作于所述预设偏置点，而且，整个偏置电压调整过程无需算法进行配合，因而，能够降低MZ调制器偏置点控制方法的实现难度，进而可以降低实现成本。

以下分别参照图7A至图7C以及图8A至图8C，详细说明本说明书实施例如何对MZ调制器的偏置点进行检测，并说明相应的控制方法。

在本说明书实施例中，根据实际需要选择MZ调制器的预设偏置点，在MZ调制器偏置端加载相应的偏置电压，并在所述MZ调制器偏置电压上加载方波微扰信号ds，所述方波微扰信号ds包括第一电平和第二电平，假设所述第一电平高于所述第二电平，通过检测方波微扰信号ds的第一电平对应的第一光强E1和第二电平对应的第二光强E2，即可判断出所述MZ调制器偏置点实际相对于预设偏置点的偏移方向，从而可以确定不同的控制策略。

在具体实施中，方波微扰信号的频率与调制信号的频率可以相差几个数量级，比如在RF端加载的为高频调制信号时，在偏置电压上加载低频方波。在一些可选示例中，所述方波微扰信号的频率可以为100Hz～100KHz。

首先以MZ调制器工作在MITP场景下的一具体示例进行说明。具体而言，在所述MZ调制器的直流偏置端施加直流偏置电压V0，并在所述直流偏置电压V0上施加一低频方波(例如，以1KHz的频率作为示例)作为所述方波微扰信号ds，方波微扰信号的幅值以Vs表示，则MZ调制器的偏置电压在V0+Vs和V0-Vs之间波动。

参照图7A至图7C所示的本说明书实施例中一种MZ调制器偏置点检测方法和控制方法的原理示意图，其中，横轴V_bias表示偏置电压，纵轴E表示输出光强，所述低频微扰信号ds对应的第一电平用1表示，此时偏置电压为V0+Vs；第二电平用0表示，此时偏置电压为V0-Vs。可以理解的是，这里的1和0并不代表所述第一电平和所述第二电平处的实际电位，仅表示一种相对电势差。

如图7A所示，所述MZ调制器在偏置电压为V0时的偏置点P0为MITP，偏置电压以V0为中心、Vs为幅值波动时，第一电平1和第二电平0所分别对应的偏置点在输出特性曲线上相对于MITP对称，两个偏置点对应的输出光强相同。因此，当检测到的所述第一电平1对应的第一光强E1与所述第二电平0对应的第二光强E2相同时，可以确定此时MZ调制器工作于MITP，对应输出光强曲线L1a，不需要调整所述MZ调制器的偏置电压。

如图7B所示，当MZ调制器的输出特性曲线向左偏移，如曲线L1b所示，则调制器在偏置电压V0时的初始偏置点P0偏离了MITP，此时V0大于MITP对应的偏置电压。偏置电压以V0为中心、Vs为幅值波动时，第一电平1所对应偏置点的输出光强高于第二电平0所对应偏置点的输出光强。因此，当检测到的所述第一电平1对应的第一光强E1大于所述第二电平0对应的第二光强E2时，参照图7B可知，所述MZ调制器的当前偏置点在输出特性曲线上相对于MITP向右偏移。此时，可以降低所述MZ调制器的偏置电压，如箭头Lf1所示。

参照图7C可知，当MZ调制器的输出特性曲线向右偏移，如曲线L1c所示，则调制器在偏置电压V0时的初始偏置点P0偏离了MITP，此时V0小于MITP对应的偏置电压。偏置电压以V0为中心、Vs为幅值波动时，第一电平1所对应偏置点的输出光强低于第二电平0所对应偏置点的输出光强。因此，当检测到的所述第一电平1对应的第一光强E1小于所述第二电平0对应的第二光强E2时，参照图7C可知，所述MZ调制器的当前偏置点在输出特性曲线上相对于MITP向左偏移。此时，应提高所述MZ调制器的偏置电压，如箭头Rg1所示。

接下来以MZ调制器工作在MATP场景下的一具体示例进行说明。具体而言，在所述MZ调制器的直流偏置点施加直流偏置电压V0，并在所述直流偏置电压V0上施加一低频方波(例如，频率可以为1KHz)作为所述方波微扰信号ds，方波微扰信号的幅值以Vs表示，则MZ调制器的偏置电压在V0+Vs和V0-Vs之间波动。

参照图8A至图8C所示的本说明书实施例中另一种MZ调制器偏置点检测方法和控制方法的原理示意图，其中，横轴V_bias表示偏置电压，纵轴E表示输出光强，所述低频微扰信号ds对应的第一电平用1表示，此时偏置电压为V0+Vs；第二电平用0表示，此时偏置电压为V0-Vs。可以理解的是，这里的1和0并不代表所述第一电平和所述第二电平处的实际电位，仅表示一种相对电势差。

如图8A所示，所述MZ调制器在偏置电压为V0时的偏置点P1为MATP，偏置电压以V0为中心、Vs为幅值波动时，第一电平1和第二电平0所分别对应的偏置点在输出特性曲线上相对于MATP对称，两个偏置点对应的输出光强相同。因此，当检测到的所述第一电平1对应的第一光强E1与所述第二电平0对应的第二光强E2相同时，可以确定此时MZ调制器工作于MATP，对应输出光强曲线L2a，不需要调整所述MZ调制器的偏置电压。

如图8B所示，当MZ调制器的输出特性曲线向左偏移，如曲线L2b所示，则调制器在偏置电压V0时的初始偏置点P1偏离了MATP，此时V0大于MATP对应的偏置电压。偏置电压以V0为中心、Vs为幅值波动时，第一电平1对应偏置点的输出光强高于第二电平0所对应偏置点的输出光强。因此，当检测到所述第一电平1对应的第一光强E1大于所述第二电平0对应的第二光强E2时，参照图8B可知，所述MZ调制器的当前偏置点在输出特性曲线上相对于MATP向右移偏移。此时，可以提高所述MZ调制器的偏置电压，如箭头Rg2所示。

参照图8C可知，当MZ调制器的输出特性曲线向右偏移，如曲线L2c所示，则调制器在偏置电压V0时的初始偏置点P1偏离了MATP，此时V0小于MATP对应的偏置电压。偏置电压以V0为中心、Vs为幅值波动时，第一电平1所对应偏置点的输出光强低于所述第二电平0所对应偏置点的输出光强。因此，当检测到的所述第一电平1对应的第一光强E1小于第二电平0对应的第二光强E2时，参照图8C可知，所述MZ调制器的当前偏置点在输出特性曲线上相对于MATP向左偏移。此时，应降低所述MZ调制器的偏置电压，如箭头Lf2所示。

本说明书实施例还提供了与上述偏置点检测方法对应的偏置点检测电路，以及与上述偏置点控制方法对应的偏置点控制电路。以下分别参照附图，通过具体电路进行详细描述。

首先，以下参照附图，通过具体实施例对本说明书实施例的偏置点检测电路进行详细介绍。

图9示出了一种偏置点检测电路的结构示意图，在本说明书的一些实施例中，如图9所示，偏置点检测电路90与MZ调制器9A耦接，其中，所述MZ调制器9A适于工作于预设偏置点，所述偏置点检测电路90具体可以包括：方波微扰模块U1和采样模块U2，其中：

所述方波微扰模块U1，耦接于所述MZ调制器9A的偏置端，适于输出方波微扰信号至所述MZ调制器9A的偏置端，使得所述MZ调制器9A的偏置电压随着所述方波微扰信号波动；

所述采样模块U2，耦接于所述MZ调制器9A的输出端，适于检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器9A的偏置点相对于所述预设偏置点是否发生偏移。

为便于本领域技术人员理解及实施，以下参照图9，介绍所述偏置点检测电路90的检测原理：

当所述MZ调制器9A工作时，由所述方波微扰模块U1输出方波微扰信号至所述MZ调制器9A的偏置端，在所述方波微扰信号的作用下，所述MZ调制器9A的偏置端的偏置电压呈现上下波动趋势，相应地，所述MZ调制器9A的输出光强受到偏置电压的影响，所述MZ调制器9A的输出端的输出光强也会相应发生波动。

因此，所述采样模块U2可以采样所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，例如，所述方波微扰信号具有第一电平和第二电平，则所述采样模块U2可以检测所述第一电平对应的第一光强E1，以及所述第二电平对应的第二光强E2，结合上述偏置点与第一光强E1和第二光强E2大小关系的相关性，根据所述第一光强E1和所述第二光强E2的大小关系，即可判断所述MZ调制器9A的偏置点相对于所述预设偏置点是否发生偏移。

由上可知，采用上述偏置点检测电路，在整个检测过程中，只需检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，即可判断所述MZ调制器9A的偏置点相对于所述预设偏置点是否发生偏移，整个电路无需采用ADC、DAC等成本昂贵的器件，因此，能够降低MZ调制器9A偏置点检测电路的实现难度，进而可以降低电路功耗及实现成本。

为使本领域技术人员更好地理解和实施，以下示出本说明书偏置点检测电路中各模块的一些可实现示例。

继续参照图9，在本说明书的一些实施例中，如图9所示，所述采样模块U2具体可以包括探测单元U21和采样单元U22，其中：

所述探测单元U21，适于探测所述MZ调制器9A输出的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

所述采样单元U22，可以与所述探测单元U21耦接，分别获取所述方波微扰信号不同电平对应的所述电信号，输出采样信号S。

采用上述实施例中的采样模块U2，由所述探测单元U21探测所述MZ调制器9A输出的光信号，并将探测到的光信号转换为电信号，例如，可以将光信号转换为电流信号或者电压信号，并输出至与之耦接的采样单元U22。

所述采样单元U22可以采集所述方波微扰信号不同电平对应的电信号，生成相应的采样信号S并输出。

其中，所述采样信号S可以用来表征所述MZ调制器9A的偏置点相对于所述预设偏置点是否发生偏移。

如前所述，加载至所述MZ调制器9A偏置端的方波微扰信号具有不同的电平，以下以所述方波微扰信号ds包括第一电平和第二电平为例进行示例性说明，并假设所述第一电平大于所述第二电平。为获取所述方波微扰信号ds不同电平处的输出光强，所述采样模块U2还可以包括开关单元U23，所述开关单元U23可以与所述探测单元U21耦接，适于控制所述采样模块U2采用与所述方波微扰模块U1相同的频率对所述探测单元U21输出的电信号进行采样，分别获取所述方波微扰信号为第一电平1时的第一采样信号S_C1和所述方波微扰信号为第二电平0时的第二采样信号S_C2，并将所述第一采样信号S_C1以及所述第二采样信号S_C2通过输出端输出。

在具体实施中，为实现所述采样模块U2采用与所述方波微扰模块U1相同的频率对所述探测单元U21输出的电信号进行采样，同步获得所述方波微扰信号对偏置电压的准确影响，继续参照图9，所述偏置点检测电路90还可以包括控制模块U3，所述控制模块U3可以分别与所述方波微扰模块U1和所述开关单元U23耦接，适于输出方波信号，所述方波信号中第一部分方波信号用于生成所述方波微扰信号，第二部分方波信号用于生成采样控制信号。

在本说明书一些实施例中，所述控制模块U3可以通过中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、FPGA、MCU等处理芯片实现，也可以通过特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路实现。

在具体实施中，为保障MZ调制器9A输出的稳定性，提高整个系统的精确度，所述方波微扰信号的第一电平和第二电平的幅值要远小于MZ调制器9A偏置端偏置电压的幅值。作为一具体示例，所述方波微扰信号的电平幅值可以为所述MZ调制器9A偏置电压的1％。

此外，就所述方波微扰信号频率的选取，在所述采样信号S的频率与所述方波微扰信号的频率相同的情况下，一方面，若采样频率较高，则采样信号的反馈和相应地偏置电压调节到预设偏置点的平衡过程相对较快；另一方面，若采样频率过高，需增加电路的带宽，使电路的响应频率高于采样频率，这会增加电路设计难度，因此在具体应用过程中，可以兼顾上述两个方面的因素选取合适的频率值。

继续参照图9，在本说明书的一些实施例中，所述方波微扰模块U1可以包括方波信号放大单元U11，若所述方波信号放大单元U11与所述控制模块耦接，则可以将所述第一部分方波信号进行放大，以得到所述方波微扰信号ds。

在具体实施中，所述方波微扰模块U1还可以包括缓冲单元U12，所述缓冲单元U12可以耦接于所述控制模块U3的输出端与所述方波信号放大单元U11之间，适于对所述控制模块U3输出的所述第一部分方波信号进行缓冲。通过在所述方波微扰模块U1中设置缓冲单元U12，可以实现阻抗匹配，避免所述第一部分方波信号传输过程中的能量损失。

为使本领域技术人员更好地理解和实施，以下通过一具体场景中的偏置点检测电路的结构示意图进行详细示例说明。

参照图10所示的偏置点检测电路的结构示意图，偏置点检测电路100可以与MZ调制器10A耦接。

如前述实施例类似，所述偏置点检测电路100同样可以包括方波微扰模块U1、采样模块U2，以及可选地还可以包括控制模块U3。

以下参照图10分别说明各模块的可选应用示例。

首先，在具体实施中，所述采样模块U2可以包括探测单元U21、采样单元U22和开关单元U23。

如图10所示，作为一具体示例，所述探测单元U21可以包括光电二极管PD和跨阻放大器TIA，其中：

所述光电二极管PD，适于将所述MZ调制器10A输出的光信号转换为电信号；

所述跨阻放大器TIA，适于对所述电信号进行放大处理。

在具体实施中，所述MZ调制器10A输出的光信号经分光器(图10未示出)分光，一部分可以作为检测光Eout1，并由所述光电二极管PD将作为检测光Eout1的光信号转换为电信号，例如，可以将光信号转换为电流信号，并输出至与之耦接的跨阻放大器TIA，由所述跨阻放大器TIA将所述电流信号转换为电压信号并进行预设强度的低噪声放大处理，得到对应的放大信号。

当光电二极管PD工作于线性区域，其输出电信号的幅值正比于光信号强度，因此，可以对PD将光信号转换的电信号幅值进行采样，通过电信号幅值表征光强度。

在本说明书一些实施例中，所述采样单元U22可以包括：第一采样单元C1和第二采样电容C2，其中：

所述第一采样电容C1，耦接于所述探测单元U21和地之间，适于在所述方波微扰信号的第一电平处采样获得第一采样信号S_C1；

第二采样电容C2，耦接于所述探测单元U21和地之间，适于在所述方波微扰信号的第二电平处采样获得第二采样信号S_C2。

在具体实施中，为了保障采样信号的稳定性，在实际应用中，所述采样单元U22还可以包括第一电压跟随器VF1和第二电压跟随器VF2，其中，所述第一电压跟随器VF1可以与第一采样电容C1耦接，所述第二电压跟随器VF2可以与第二采样电容C2耦接，其中：所述第一电压跟随器VF1，适于将所述第一采样信号S_C1进行缓冲；所述第二电压跟随器VF2，适于将所述第二采样信号S_C2进行缓冲。

在本说明书一些实施例中，所述开关单元U23可以通过单刀双掷开关实现，如图10中所示，所述开关单元U23中的单刀双掷开关包括输入端(即动端)、第一输出端S1和第二输出端S2，所述开关单元U23可以基于所述控制模块U3生成的采样控制信号SEL，选择不同的导通路径，使得所述采样模块U2采集到位于不同电平的采样信号S。

参照图11A和图11B所示的本说明书实施例中所述采样模块的采样信号时序图，其中，由所述控制模块U3输出的方波信号中的第一部分方波信号生成方波微扰信号ds，所述方波信号中的第二部分方波信号所生成的采样控制信号SEL的频率与方波微扰信号ds的频率相同，且所述采样控制信号SEL的低电平对应于所述方波微扰信号ds的高电平。

在具体实施中，参照图11A和图11B并结合图10，所述采样控制信号SEL为高电平时，所述开关单元U23中的开关的输入端基于所述采样控制信号SEL，与第二输出端S2闭合，即第二输出支路导通，相应地，所述方波微扰信号ds为第二电平(对应于低电平)，所述探测单元U21中的跨阻放大器TIA输出相应输出光强信号对应的电信号，所述采样模块U2中的第二采样电容C2可以对所述跨阻放大器TIA输出的电信号dts进行采样，采样得到所述方波微扰信号ds位于第二电平的第二采样信号S_C2；接下来，所述采样控制信号SEL变换为低电平，第二采样信号S_C2保持不变，所述开关单元U23中的开关的输入端基于所述采样控制信号SEL，与第一输出端S1闭合，即第一输出支路导通，相应地，所述方波微扰信号ds为第一电平(对应于高电平)，所述采样模块U2中的第一采样电容C1可以对所述跨阻放大器TIA输出的电信号进行采样，采样得到所述方波微扰信号ds位于第一电平时的第一采样信号S_C1。继续参照图10，所述开关单元U23基于所述选择信号SEL，交错导通所述第一输出支路和所述第二输出支路，并由相应的采样电容对所述方波微扰信号ds在相应电平处TIA输出的电信号进行采样，即可分别获得所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2。所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2共同形成了所述方波微扰信号ds位于不同电平处的采样信号S。

在所述MZ调制器的偏置点未发生偏移的情况下(即工作于MITP点或MATP点)，如图11A所示，在所述MZ调制器的偏置端施加方波微扰信号ds，若不考虑电容的泄放，则不论所述方波微扰信号ds是处于第一电平状态还是处于第二电平状态，所述MZ调制器的输出光强保持不变，即E1＝E2，故此时探测单元U21输出的电信号dts为一条直线，相应地，所述第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2，二者幅值相等且保持不变，也均为一条直线。

若所述MZ调制器的偏置点相对于MITP或MATP发生偏移，则E1≠E2，相应地，对应在方波微扰信号ds不同电平处的电信号dts幅值不相等，第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2的幅值也不相等。

参照图11B，以使MZ调制器工作于MITP点为例进行详细说明。t0～t1时刻的采样周期内，探测单元U21输出的电信号dts对应于方波微扰信号ds第一电平和第二电平的幅值不相等，具体而言，图11B示意的为方波微扰信号ds第一电平处的电信号dts幅值低于方波微扰信号ds第二电平处的电信号dts幅值，第一采样信号S_C1对应于方波微扰信号ds为第一电平处的电信号dts幅值，第二采样信号S_C2对应于方波微扰信号ds为第二电平处的电信号dts幅值，由图11B可知，此时S_C1＜S_C2，说明E1＜E2。结合图7C的描述，此时应提高MZ调制器的偏置电压，使其偏置电压向MITP靠近。偏置电压提高后可使得E1和E2的差值缩小，反映在电信号上，继续参考图11B所示，在t1～t2时段检测到探测单元U21输出的电信号dts的信号幅值以及对应的第二采样信号S_C2幅值减小；从t2时刻开始，探测单元U21输出对应于方波微扰信号ds第一电平处的dts信号的幅值以及对应的第一采样信号S_C1的幅值增大，则第一采样信号S_C1与第二采样信号S_C2的信号幅度差值减小。但由于第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2的幅值仍不相等，应继续提高MZ调制器的偏置电压，使其偏置电压继续向MITP靠近。如图11B所示，MZ调制器的偏置电压不断提高，每个信号周期所检测到的第一采样信号S_C1与第二采样信号S_C2的信号幅度差值逐渐减小，直至所述第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2的幅度差值相等，即S_C1＝S_C2时，MZ调制器的偏置点回到MITP，偏置电压不再调整。

而如果E1＞E2，则电信号dts应与图11B示意的曲线反相，相应地，所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2的上下位置进行相应交换，此处不再视图说明。

采用上述实施例的采样模块，在整个采样过程中，开关单元U23随着采样控制信号SEL的变化，在切换至开关的另一输出端(例如由开关单元U23的第二输出端S2切换至第一输出端S1)，导通另一输出通路(例如，跨阻放大器TIA至第一输出端out1)时，当前采样支路采样得到的信号采样值(例如第二采样信号S_C2)保持不变，在开关单元重新切换导通当前输出通路(跨阻放大器TIA至第二输出端out2)后，当前采样支路采样得到的信号采样值随着所述探测单元U21输出的电信号dts的信号幅值而相应变化，而若所述探测单元U21输出的电信号dts的信号幅值没有变化，则采样得到的信号采样值继续保持不变。

需要说明的是，本说明书实施例不限制开关导通顺序，只要能够获取到不同电平处的采样信号即可。在其他实施例中，可以是开关的输入端与第一输出端S1先闭合，所述开关的输入端与第二输出端S2后闭合。

继续参照图10，在本说明书的一些实施例中，所述方波微扰模块U1可以包括方波信号放大单元U11，以及可选地，方波微扰模块U1还可以包括缓冲单元U12。

作为一具体示例，所述方波信号放大单元U11可以包括运算放大器OA1，以及与所述运算放大器OA1耦接的电阻R10和R20，其中：

所述电阻R10的第一端与所述运算放大器OA1的反相输入端耦接，其第二端与所述运算放大器OA1的输出端耦接；

所述运算放大器OA1的正相输入端与地耦接，其反相输入端通过所述电阻R20与所述控制模块U3耦接，其输出端与所述MZ调制器10A耦接。

所述缓冲单元U12，可以耦接于所述控制模块U3的输出端与所述方波信号放大单元U11之间，适于对所述控制模块U3输出的所述第一部分方波信号进行缓冲。

以下结合图10和图11A、图11B，详细说明本说明书实施例中偏置点检测电路的检测过程及检测原理：

当所述MZ调制器10A工作时，为了检测所述MZ调制器9A的偏置电压相对于所述预设偏置点是否发生偏移，首先，可以由所述控制模块U3输出方波信号，其中，所述方波信号中第一部分方波信号用于所述方波微扰模块U1生成方波微扰信号，所述方波信号中第二部分方波信号用于生成采样控制信号SEL，其中，所述方波微扰信号可以具有第一电平和第二电平，且第一电平高于第二电平。由于所述方波微扰信号的频率与所述采样控制信号SEL的频率相同，所述采样控制信号SEL可以控制开关单元U23中的输入端与第一输出端S1和第二输出端S2之间的通断，使得所述采样模块U2采用与所述方波微扰模块U1相同的频率对所述探测单元U21输出的电信号进行采样，以获得所述方波微扰信号不同电平处的采样信号。

所述方波信号中第一部分方波信号经所述缓冲单元U12缓冲后，由所述方波信号放大单元U11将所述微扰信号放大，并输出至所述MZ调制器10A的偏置端，作为方波微扰信号，其中，所述方波信号放大单元U11的放大系数为：-R10/R20，故可以根据实际应用场景，确定方波信号的放大系数，选择不同阻值的电阻R10和R20，以输出具有不同电压幅值的方波微扰信号。

在所述方波微扰信号的影响下，注入光Ein经所述MZ调制器10A调制后，输出的光信号经分光器分光后，其中一部分光信号Eout1被所述光电二极管PD探测到，并将探测的光信号转换为电信号，所述光电二极管PD可以根据检测到的不同光强转换为相应的电流信号，之后由所述跨阻放大器TIA将所述电流信号转换为电压信号并进行放大处理。

所述开关单元U23在所述采样控制信号SEL的控制下，选择导通开关的输入端与第一输出端S1或导通开关的输入端与第二输出端S2，即可导通对应的采样支路，使得所述第一采样电容C1、所述第二采样电容C2分别按照与所述方波微扰信号相同的频率，对所述跨阻放大器TIA输出的电信号进行采样，得到相应的采样信号并输出。

例如，在所述采样控制信号SEL的控制下，开关的输入端与第一输出端S1先闭合，则第一采样支路导通，所述第一采样电容C1可以采集到位于第一电平处的第一采样信号S_C1，并经所述第一电压跟随器VF1缓冲后，通过第一输出端out1输出；之后，开关的输入端与第二输出端S2闭合，第二采样支路导通，所述第二采样电容C2可以采集到位于第二电平处的第二采样信号S_C2，并经所述第二电压跟随器VF2缓冲后，通过第二输出端out2输出。

由于电容电量不能突变，而采样频率相对较高，在不考虑电容泄放的情况下，开关断开时电容可以保持原采样信号幅度，而在开关切换导致相应采样支路重新导通时，电容电量随下一次通路导通时所述跨阻放大器输出的电信号的幅值变化。例如第一采样支路导通时，所述第一采样电容C1采集得到的第一采样信号S_C1的幅值与所述跨阻放大器TIA输出的电信号的幅值相等，第二采样支路导通时，所述第二采样电容C2采集得到的第二采样信号S_C2随所述跨阻放大器TIA相应时段输出的电信号的幅值而相应变化，而在开关重新切换至第一采样通路导通时，所述第一采样电容C1采集得到的第一采样信号S_C1的幅值随着所述跨阻放大器TIA输出的电信号的幅值相应发生变化。

更具体而言，方波微扰信号ds可视为以0为基准、Vs为幅值，电平在+Vs和-Vs之间波动的方波信号。相应的，MZ调制器的偏置电压在V0+Vs和V0-Vs之间波动，第一采样信号S_C1可表征偏置电压为V0+Vs时的输出光强度E1，第二采样信号S_C2可表征偏置电压为V0-Vs时的输出光强度E2。MITP对应的输出光强度为0，E1＝E2，第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2幅值相等。当V0相对于MITP对应的偏置电压偏大或偏小时，偏置电压V0对应的输出光强度不为0，则第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2符号相反，但幅值不同。通过检测采样到的第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2的大小，即可判断所述MZ调制器10A的偏置电压相对于预设偏置点是否发生偏移。

在具体实施中，当所述第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2的大小一致时，说明所述MZ调制器10A的偏置点相对于所述预设偏置点未发生偏移，即所述MZ调制器10A工作于预设偏置点，不需要调整MZ调制器10A的偏置电压。

当所述第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2的大小不一致时，说明所述MZ调制器10A的偏置点相对于所述预设偏置点发生偏移，即所述MZ调制器10A未工作于预设偏置点，需要调整偏置电压，以使所述MZ调制器9A工作于预设偏置点。

基于此，本说明书实施例还提供了与上述偏置点控制方法对应的偏置点控制电路，可以在MZ调制器的偏置点发生偏移时，进行相应的补偿，以调整所述MZ调制器的偏置电压。以下参照附图，通过具体实施例进行详细介绍。

参照图12所示的本说明书实施例中一种偏置点控制电路的结构示意图，在本说明书一些实施例中，所述偏置点控制电路120可以与MZ调制器12A耦接，所述偏置点控制电路120可以包括：

偏置点检测电路M1，包括所述方波微扰模块M11和所述采样模块M12；

补偿模块M2，耦接于所述偏置点检测电路M1和MZ调制器12A的偏置端之间，适于在MZ调制器12A的偏置电压发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器12A的偏置电压。

由前述偏置点检测电路的检测过程及原理可知，可由所述偏置点检测电路M1检测所述MZ调制器12A的偏置点相对于所述预设偏置点是否发生偏移，并将相应的检测结果输出至与所述偏置点检测电路M1耦接的补偿模块M2。所述补偿模块M2接收所述偏置点检测电路M1的检测结果，输出相应的补偿信号，以调整所述MZ调制器12A的偏置电压，使得所述MZ调制器12A工作于预设的预设偏置点。

采用本说明书实施例中的偏置点控制电路120，能够在MZ调制器12A的偏置点发生偏移时，由于可以直接提供相应的补偿信号，无需算法进行配合，即可使得所述MZ调制器12A工作于预设的预设偏置点，且包括偏置点检测电路的整个控制电路无需采样ADC、DAC等成本昂贵的器件，因而，能够降低MZ调制器偏置点控制电路120的实现难度，进而可以降低电路功耗及实现成本。

为使本领域技术人员更好地理解和实施，以下示出本说明书偏置点控制电路中各模块的一些可实现示例。

继续参照图12，在本说明书一些实施例中，如图12所示，所述偏置点检测电路M1可以包括方波微扰模块M11和采样模块M12，以及可选地还可以包括控制模块M13，其中，所述采样模块M12可以包括采样单元M122，所述采样单元M122可以包括适于输出第一采样信号S_C1的第一输出端out1和适于输出第二采样信号S_C2的第二输出端out2。

所述偏置点检测电路M1的具体结构、电路连接关系以及工作原理，可以参照图12，以及结合图9、图10、图11A和图11B及其相应描述，在此不再赘述。

为了本领域技术人员更好地理解和实施，以下通过一些具体示例说明所述补偿模块M2的一些可选电路结构。

在具体实施中，所述补偿模块M2可以基于所述方波微扰信号不同电平对应的采样信号的大小关系，输出相应方向的补偿信号，以调整所述MZ调制器12A的偏置电压。更具体而言，所述补偿模块可以基于预设偏置点的不同(即所述预设偏置点为最小传输点还是最大传输点)，采用匹配的补偿策略。

在本说明书实施例中，如前所述，所述采样信号S的大小可以表征所述方波微扰信号不同电平处的输出光强。

作为一具体实例，所述方波微扰信号可以包括第一电平和第二电平，其中，所述第一电平高于所述第二电平，当所述预设偏置点为最小传输点时，则所述补偿模块M2，适于在所述第一电平对应的第一光强E1大于所述第二电平对应的第二光强E2时，降低所述MZ调制器12A的偏置电压；以及在所述第一光强E1小于所述第二光强E2时，提高所述MZ调制器12A的偏置电压。

作为另一具体实例，所述方波微扰信号可以包括第一电平和第二电平，其中，所述第一电平高于所述第二电平，当所述预设偏置点为最大传输点，则所述补偿模块M2，适于在所述第一电平对应的第一光强E1大于所述第二电平E2对应的第二光强时，提高所述MZ调制器12A的偏置电压；以及在所述第一光强E1小于所述第二光强E2时，降低所述MZ调制器12A的偏置电压。

在本说明书一些实施例中，所述补偿模块M2可以包括：积分电路单元M21，其第一输入端适于接收第一采样信号S_C1，其第二输入端适于接收所述第二采样信号S_C2，其输出端输出所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2差值随时间的积分，以确定所述补偿信号的补偿方向和补偿量。

其中，补偿方向由所述积分的变化方向决定。具体的，当所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2差值随时间的积分升高时，所述补偿方向为提高所述MZ调制器的偏置电压；当所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2差值随时间的积分降低时，所述补偿方向为降低所述MZ调制器的偏置电压。

而补偿量由所述积分的变化量决定。具体的，所述补偿量与所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2差值随时间的积分正相关。

采用上述实施例中的补偿模块M2，由所述积分电路单元M21根据第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2差值随时间的积分，可以生成相应的补偿信号，包括补偿方向和补偿量，从而可以调整所述MZ调制器12A的偏置电压，使得所述MZ调制器12A工作于预设偏置点。

继续参照图12，并结合前述偏置点检测电路的具体实施例可知，所述采样单元M122具体可以包括适于输出第一采样信号S_C1的第一输出端out1和适于输出第二采样信号S_C2的第二输出端out2。

所述积分电路单元M21可以包括运算放大器AMP、储能部件M211、第一电阻R1和第二电阻R2，其中：

所述运算放大器AMP，其包括所述第一输入端和所述第二输入端及输出端；

所述储能部件M211，耦接于所述运算放大器AMP的第一输入端与输出端之间；

所述第一电阻R1，耦接于所述采样单元M122的第一输出端out1及所述运算放大器AMP的第一输入端之间；

所述第二电阻R2，耦接于所述采样单元M122的第二输出端out2及所述运算放大器AMP的第二输入端之间。

作为一具体示例，所述储能部件M211可以为第三电容C3。

其中，所述运算放大器AMP输出端输出的电压反映所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2差值随时间的积分，当积分升高时，所述运算放大器AMP输出端电压升高，所述补偿方向为提高所述MZ调制器的偏置电压；反之，当积分降低时，AMP输出端电压降低，所述补偿方向为降低所述MZ调制器的偏置电压。

而具体补偿量与所述运算放大器AMP输出端输出的电压变化量正相关。

以上介绍了本说明书实施例中偏置点控制电路的基本控制原理及一些基本电路实现的示例。在具体实施中，可以根据具体需求或者具体应用场景中实际遇到的问题对上述偏置点控制电路作进一步的扩展或优化。以下示出一些优化示例。

调制器的输出特性曲线是周期性的，可表示为在横轴方向无限重复的正弦波，所以有很多个MITP，如图13所示MITP1、MITP2以及MITP3等，每个MITP对应于不同大小的偏置电压。

在具体实施中，由于运算放大器AMP的开环阻抗非常大，当整个电路工作时，若运算放大器AMP的正相输入端和反相输入端存在一定偏差，运算放大器AMP的输出为最大电压值Vmax或最小电压值Vmin。以输出是Vmax为例，继续参照图13并结合图12，积分电路单元会将输出的最大电压值Vmax反馈到偏置端，直接把偏置电压提高到Vmax。例如，偏置电压Vmax位于图13的PI1和PI2之间，基于前述实施例偏置点控制方案的补偿原理可知，是向输出特性曲线，即正弦波的波形下降方向调整(若偏置电压Vmax高于最近的一个MITP，则降低所述偏置电压Vmax；若偏置电压Vmax低于最近的一个MITP，则升高所述偏置电压Vmax)，换言之，即均往正弦波的低谷方向调，而非向波形上升方向调整。

由图13中偏置电压Vmax与各最小传输点MITP1、MITP2和MITP3的关系可知，此时只能往位于PI2的最小传输点MITP3靠近，这时PI2对应的偏置电压比较高，结合上述调整原理并参照图7C，由于偏置电压Vmax对应的输出特性曲线位于正弦波的下降段，且对应的工作点位于最小传输点MITP3的左侧，即所述MZ调制器12A的当前偏置点在输出特性曲线上相对于最小传输点MITP3向左偏移，此时应提高所述MZ调制器12A的偏置电压，使得所述MZ调制器12A工作于最小传输点MITP3。

然而，若最小传输点MITP3对应的偏置电压PI2过高，可能超过电路工作的电压范围，从而导致相应电路失效。因此，需要设定所述MZ调制器12A启动时偏置点的位置，使得所述MZ调制器12A每次启动时，均可以工作于距0V最近的最小传输点(例如MITP2)。

为此，参照图12，所述积分电路单元M21还可以包括如下电路元器件：

第三电阻R3，耦接于所述运算放大器AMP的输出端与地之间；

使能开关S3，耦接于所述控制模块M13与所述运算放大器AMP的使能端之间，适于响应于所述控制模块M13输出的使能信号ENB，使能所述运算放大器AMP进行工作，其中所述使能信号ENB待所述控制模块M13确定所述偏置点控制电路120中仅所述运算放大器AMP未处于工作状态时生成。

一方面，通过在所述运算放大器AMP的输出端耦接第三电阻R3，由于所述第三电阻R3与地耦接，可以在所述运算放大器AMP处于未工作状态时，将所述运算放大器AMP输出端的电位下拉至电位0V；另一方面，由于所述使能开关S3耦接于所述控制模块M13与所述运算放大器AMP的使能端之间，且所述使能信号ENB是待所述控制模块M13确定所述偏置点控制电路120中生成，因此，所述控制器可以待所述偏置点控制电路中除了所述运算放大器外的其他器件均运行起来，仅所述运算放大器AMP未处于工作状态时，生成所述使能信号ENB，触发所述使能开关S3闭合，进而使能所述运算放大器开始工作，能够使得MZ调制器12A工作于离0V最近的偏置点，从而避免随着温度的漂移，偏置点对应的电压超过所述运算放大器AMP的工作电压范围，导致偏置点控制电路12A失效，从而可以提高所述偏置点控制电路的可靠性。

由上可知，采用上述积分电路，通过第三电阻R3，可以将所述运算放大器AMP的输出信号下拉到地，而所述控制单元M13据此可以确定所述控制电路中仅所述运算放大器处于未工作状态，则生成使能信号ENB，使所述运算放大器AMP的输出从0开始反馈，将MZ调制器的偏置电压从0V开始调整，这样可以稳定在离0V最近的MITP，在图13中即为PI-1所示的MITP1。

采用上述积分电路的另一个优点是工作电压离0最近，电压幅度较低，因此偏置电压的可调范围大，而不容易超过电路的工作电压范围。

在具体实施中，针对工作于不同预设偏置点的MZ调制器12A，所述补偿模块M2调整所述MZ调制器12A偏置电压的方式不同，相应的，所述运算放大器AMP与采样单元M122的连接方式也不同。

作为一具体示例，当所述预设偏置点为最小传输点MITP，所述运算放大器AMP的第一输入端为负向输入端；所述运算放大器AMP的第二输入端为正向输入端。也即所述运算放大器AMP的第一输入端与所述第一电压跟随器VF1耦接，其第二输入端与所述第二电压跟随器VF2耦接。

作为另一具体示例，当所述预设偏置点为最大传输点MATP，所述运算放大器AMP的第一输入端为正向输入端；所述运算放大器AMP的第二输入端为负向输入端。也即所述运算放大器AMP的第一输入端与所述第二电压跟随器VF2耦接，其第二输入端与所述第一电压跟随器VF1耦接。

以下参照图12，详细说明所述偏置点控制电路120的工作原理。

其中，所述偏置点控制电路120中偏置点检测电路M1的工作原理，参照任一实施例所述的偏置点检测电路的内容，在此不再赘述。

所述补偿模块M2的工作原理为：当所述偏置点控制电路120中的其他模块均处于工作状态，而所述补偿模块M2未处于工作状态时，所述控制模块M13生成使能信号ENB，当所述使能开关S3响应于所述使能信号ENB闭合，所述运算放大器AMP开始工作。

所述运算放大器AMP开始工作后，由所述偏置点检测电路M1通过第一输出端out1输出第一采样信号S_C1至所述运算放大器AMP的第一输入端；以及通过第二输出端out2输出第二采样信号S_C2至所述运算放大器AMP的第二输入端。

所述运算放大器AMP输出端可以得到所述第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2差值随时间的积分值，且所述运算放大器AMP输出端的电压随积分值而变化。具体的，所述第一采样信号S_C1和第二采样信号S_C2大小相同时，AMP正向输入端和负向输入端的信号幅值相同，AMP输出端电压稳定，MZ调制器的偏置电压不变；当AMP正向输入端的信号幅值高于负向输入端的信号幅值时，AMP输出电压升高，将MZ调制器的偏置电压升高；当AMP负向输入端的信号幅值高于正向输入端的信号幅值时，AMP输出电压降低，使MZ调制器的偏置电压降低。从而调整所述MZ调制器12A的偏置电压，使得所述MZ调制器12A工作于预设偏置点。

在具体示例中，当所述MZ调制器12A的预设偏置点为最小传输点MITP时，可按以下策略，调整所述MZ调制器12A的偏置电压：

当所述运算放大器AMP的第一输入端的信号值大于第二输入端的信号值，也即所述第一采样信号S_C1的采样值大于所述第二采样信号S_C2的采样值，此时，所述运算放大器AMP输出端电压降低，相应地，所述MZ调制器12A的偏置电压降低。

当所述运算放大器AMP的第二输入端的信号值大于第一输入端的信号值，也即所述第二采样信号S_C2的采样值大于所述第一采样信号S_C1的采样值，此时，所述运算放大器AMP输出端电压升高，相应地，所述MZ调制器12A的偏置电压升高。

当所述运算放大器AMP的第一输入端的信号值等于第二输入端的信号值，也即所述第一采样信号S_C1的采样值等于所述第二采样信号S_C2的采样值，此时，所述MZ调制器12A工作于最小偏置点MITP，不需要调整所述MZ调制器12A的偏置电压。

参照图12并结合图11B，由前述实施例可知，若所述第一采样信号S_C1与所述第二采样信号S_C2的采样值不一致，如图11B中t1～t3时段对应的第一采样信号S_C1及第二采样信号S_C2，基于所述t1～t2时段第一采样信号S_C1及第二采样信号S_C2差值的积分，可以得到所述运算放大器输出的补偿信号对应的幅值(图11B未示出)。则在接下来的时间段，考虑到电路带宽的原因，可能不能一次性地将偏置电压调整到对应于预设偏置点。因此，例如从下一信号周期开始，所述探测单元M121输出的电信号dts对应于方波微扰信号ds不同电平处的幅值差会有所缩小，相应地，所述第一采样信号S_C1及第二采样信号S_C2的幅值差有所减小，而再下一信号周期该幅值差继续减小，如此不间断地检测及补偿调整，直至所述第一采样信号S_C1和所述第二采样信号S_C2的幅值相等，则所述MZ调制器12A重新工作于预设偏置点，如图11B中，在t7时刻之后，所述MZ调制器12A重新工作于预设的最小传输点。

在另一些具体示例中，当所述MZ调制器12A的预设偏置点为最大传输点MATP时，可按以下策略，调制所述MZ调制器12A的偏置电压：

当所述运算放大器AMP的第一输入端的信号值大于第二输入端的信号值，也即所述第一采样信号S_C1的采样值大于所述第二采样信号S_C2的采样值，此时，所述运算放大器AMP输出端电压升高，相应地，所述MZ调制器12A的偏置电压升高。

当所述运算放大器AMP的第二输入端的信号值大于第一输入端的信号值，也即所述第二采样信号S_C2的采样值大于所述第一采样信号S_C1的采样值，此时，所述运算放大器AMP输出端电压降低，相应地，所述MZ调制器12A的偏置电压降低。

当所述运算放大器AMP的第一输入端的信号值等于第二输入端的信号值，也即所述第二采样信号S_C2的采样值等于所述第一采样信号S_C1的采样值，此时，所述MZ调制器12A工作于最大偏置点MATP，不需要调整所述MZ调制器12A的偏置电压。

由以上调整过程可知，通过运算放大器AMP输出端的电压变化，可以自动调整MZ调制器的偏置电压，使得所述MZ调制器12A工作于预设偏置点。

采用上述实施例中的偏置点控制电路120，通过其中的偏置点检测电路M1持续检测，并在MZ调制器12A的偏置电压发生偏移时，通过补偿模块M2提供补偿信号，自动调整所述MZ调制器12A的偏置电压，使得所述MZ调制器12A始终工作于预设偏置点。

在具体实施中，可以将上述偏置点检测电路应用于各种应用激光器的场合及相应的设备中，以下给出一种在雷达中的应用示例。

在本说明书实施例中，所述雷达具体可以为调频连续波雷达，参照图14所示的雷达的结构示意图，在具体实施中，所述雷达140可以包括：激光器141、MZ调制器142、分光器143以及偏置点检测电路144，其中：

所述激光器141，适于生成强度频率稳定的连续激光，作为注入光Ein；

所述MZ调制器142，工作于预设偏置点，对所述注入光Ein进行强度调制，并适于基于调制信号RF，对所述注入光进行频率调制，生成输出光Eout；

所述分光器143，与所述MZ调制器142耦接，将所述输出光Eout分为信号光和检测光；

所述偏置点检测电路144，与所述MZ调制器142和所述分光器143耦接，适于基于所述检测光，检测所述MZ调制器142的是否工作于预设偏置点。

其中，所述偏置点检测电路144具体实现可以参见前述实施例具体介绍，此处不再展开描述。

类似地，可以将前述实施例中的偏置点控制电路应用于各种应用激光器的场合及相应的设备中，以下给出一种在激光雷达中的应用示例。

在本说明书实施例中，以应用于调频连续波雷达为例，参照图15所示的另一种雷达的结构示意图，所述雷达150可以包括：激光器151、MZ调制器152、分光器153以及偏置点控制电路154，其中：

所述激光器151，适于生成强度频率稳定的连续激光，作为注入光Ein；

所述MZ调制器152，工作于预设偏置点，对所述注入光Ein进行强度调制，并适于基于调制信号RF，对所述注入光进行频率调制，生成输出光Eout；

所述分光器153，与所述MZ调制器152耦接，将所述输出光分为信号光和检测光；

所述偏置点控制电路154，与所述分光器153和所述MZ调制器152耦接，适于基于所述检测光，检测所述MZ调制器152的偏置电压是否发生偏移，并在所述MZ调制器152的偏置电压发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器152的偏置电压。

其中，所述偏置点控制电路154具体实现可以参见前述实施例具体介绍，此处不再展开描述。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (25)

1.一种偏置点检测方法，适于检测MZ调制器是否工作于预设偏置点，其特征在于，包括：

在所述MZ调制器的偏置电压上加载方波微扰信号；

检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。

2.根据权利要求1所述的偏置点检测方法，其特征在于，所述方波微扰信号包括第一电平和第二电平；

所述检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移，包括：

在所述第一电平对应的第一光强与所述第二电平对应的第二光强不相等时，确定所述MZ调制器的偏置点相对于所述预设偏置点发生偏移。

3.一种偏置点控制方法，其特征在于，包括：

采用权利要求1或2所述的偏置点检测方法进行检测；

在MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

4.根据权利要求3所述的偏置点控制方法，其特征在于，所述预设偏置点为最小传输点；

采用权利要求2所述的偏置点检测方法进行检测，其中所述第一电平高于所述第二电平；

所述在所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压，包括：

在所述第一光强大于所述第二光强时，降低所述MZ调制器的偏置电压；

在所述第一光强小于所述第二光强时，提高所述MZ调制器的偏置电压。

5.根据权利要求3所述的偏置点控制方法，其特征在于，所述预设偏置点为最大传输点；

采用权利要求2所述的偏置点检测方法进行检测，其中所述第一电平高于所述第二电平；

所述在所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压，包括：

在所述第一光强大于所述第二光强时，提高所述MZ调制器的偏置电压；

在所述第一光强小于所述第二光强时，降低所述MZ调制器的偏置电压。

6.一种偏置点检测电路，与MZ调制器耦接，所述MZ调制器适于工作于预设偏置点，其特征在于，包括：

方波微扰模块，耦接于所述MZ调制器的偏置端，适于输出方波微扰信号至所述MZ调制器的偏置端，使得所述MZ调制器的偏置电压随着所述方波微扰信号波动；

采样模块，耦接于所述MZ调制器的输出端，适于检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于所述预设偏置点是否发生偏移。

7.根据权利要求6所述的偏置点检测电路，其特征在于，所述采样模块包括：

探测单元，适于探测所述MZ调制器输出的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

采样单元，与探测单元耦接，分别获取所述方波微扰信号不同电平对应的所述电信号，输出采样信号。

8.根据权利要求7所述的偏置点检测电路，其特征在于，所述探测单元包括：

光电二极管，适于将所述MZ调制器输出的光信号转换为电信号；

跨阻放大器，适于对所述电信号进行放大处理。

9.根据权利要求7所述的偏置点检测电路，其特征在于，所述采样单元包括：

第一采样电容，耦接于所述探测单元和地之间，适于在所述方波微扰信号的第一电平处采样获得第一采样信号；

第二采样电容，耦接于所述探测单元和地之间，适于在所述方波微扰信号的第二电平处采样获得第二采样信号。

10.根据权利要求9所述的偏置点检测电路，其特征在于，所述采样单元还包括：

第一电压跟随器，适于将所述第一采样信号进行缓冲；

第二电压跟随器，适于将所述第二采样信号进行缓冲。

11.根据权利要求7-10任一项所述的偏置点检测电路，其特征在于，所述采样模块还包括：开关单元，与所述探测单元耦接，适于控制所述采样模块采用与所述方波微扰模块相同的频率对所述探测单元输出的电信号进行采样，分别获取所述方波微扰信号为第一电平时的第一采样信号和所述方波微扰信号为第二电平时的第二采样信号，并将所述第一采样信号通过第一输出端输出，将所述第二采样信号通过第二输出端输出。

12.根据权利要求11所述的偏置点检测电路，其特征在于，还包括：控制模块，分别与所述方波微扰模块和所述开关单元耦接，适于输出方波信号，所述方波信号中第一部分方波信号用于生成所述方波微扰信号，第二部分方波信号用于生成采样控制信号。

13.根据权利要求12所述的偏置点检测电路，其特征在于，所述方波微扰模块包括：

方波信号放大单元，将所述第一部分方波信号进行放大，以得到所述方波微扰信号。

14.根据权利要求13所述的偏置点检测电路，其特征在于，所述方波微扰模块还包括：

缓冲单元，耦接于所述控制模块的输出端与所述方波信号放大单元之间，适于对所述控制模块输出的所述第一部分方波信号进行缓冲。

15.一种偏置点控制电路，其特征在于，包括：

权利要求6-14任一项所述的偏置点检测电路，包括所述方波微扰模块和所述采样模块；

补偿模块，耦接于所述偏置点检测电路和MZ调制器的偏置端之间，适于在MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

16.根据权利要求15所述的偏置点控制电路，其特征在于，所述补偿模块适于基于所述方波微扰信号不同电平对应的采样信号的大小关系，输出相应方向的补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

17.根据权利要求16所述的偏置点控制电路，其特征在于，所述方波微扰信号包括第一电平和第二电平，其中所述第一电平高于所述第二电平，所述预设偏置点为最小传输点；

所述补偿模块，适于在所述第一电平对应的第一光强大于所述第二电平对应的第二光强时，降低所述MZ调制器的偏置电压；在所述第一光强小于所述第二光强时，提高所述MZ调制器的偏置电压。

18.根据权利要求16所述的偏置点控制电路，其特征在于，所述方波微扰信号包括第一电平和第二电平，其中所述第一电平高于所述第二电平，所述预设偏置点为最大传输点；

所述补偿模块，适于在所述第一电平对应的第一光强大于所述第二电平对应的第二光强时，提高所述MZ调制器的偏置电压；在所述第一光强小于所述第二光强时，降低所述MZ调制器的偏置电压。

19.根据权利要求16-18任一项所述的偏置点控制电路，其特征在于，包括权利要求9-14任一项所述的偏置点检测电路；所述补偿模块包括：

积分电路单元，其第一输入端适于接收所述第一采样信号，其第二输入端适于接收所述第二采样信号，其输出端输出所述第一采样信号和所述第二采样信号差值随时间的积分，以确定所述补偿信号的补偿方向和补偿量。

20.根据权利要求19所述的偏置点控制电路，其特征在于，所述采样单元包括适于输出第一采样信号的第一输出端和适于输出第二采样信号的第二输出端；所述积分电路单元包括：

运算放大器，其包括所述第一输入端和所述第二输入端及输出端；

储能部件，耦接于所述运算放大器的第一输入端与输出端之间；

第一电阻，耦接于所述采样单元的第一输出端及所述运算放大器的第一输入端之间；

第二电阻，耦接于所述采样单元的第二输出端及所述运算放大器的第二输入端之间。

21.根据权利要求20所述的偏置点控制电路，其特征在于，包括权利要求12-14任一项所述的偏置点检测电路；所述积分电路单元还包括：

第三电阻，耦接于所述运算放大器的输出端与地之间；

使能开关，耦接于所述控制模块与所述运算放大器的使能端之间，适于响应于所述控制模块输出的使能信号，使能所述运算放大器进行工作，其中所述使能信号待所述控制模块确定所述偏置点控制电路中仅所述运算放大器未处于工作状态时生成。

22.根据权利要求20所述的偏置点控制电路，其特征在于，所述预设偏置点为最小传输点，所述运算放大器的第一输入端为负向输入端；所述运算放大器的第二输入端为正向输入端。

23.根据权利要求20所述的偏置点控制电路，其特征在于，所述预设偏置点为最大传输点，所述运算放大器的第一输入端为正向输入端，所述运算放大器的第二输入端为负向输入端。

24.一种雷达，其特征在于，包括：

激光器，适于生成强度频率稳定的连续激光，作为注入光；

MZ调制器，工作于预设偏置点，对所述注入光进行强度调制，并适于基于调制信号，对所述注入光进行频率调制，生成输出光；

分光器，与所述MZ调制器耦接，将所述输出光分为信号光和检测光；

权利要求6-14任一项所述的偏置点检测电路，与所述MZ调制器和所述分光器耦接，适于基于所述检测光，检测所述MZ调制器的是否工作于预设偏置点。

25.一种雷达，其特征在于，包括：

激光器，适于生成强度频率稳定的连续激光，作为注入光；

MZ调制器，工作于预设偏置点，对所述注入光进行强度调制，并适于基于调制信号，对所述注入光进行频率调制，生成输出光；

分光器，与所述MZ调制器耦接，将所述输出光分为信号光和检测光；

权利要求15-23任一项所述的偏置点控制电路，与所述分光器和所述MZ调制器耦接，适于基于所述检测光，检测所述MZ调制器的偏置点是否发生偏移，并在所述MZ调制器的偏置点发生偏移时，提供补偿信号，以调整所述MZ调制器的偏置电压。

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