CN203191866U - 一种控制电光调制器工作点稳定的装置 - Google Patents
一种控制电光调制器工作点稳定的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203191866U CN203191866U CN 201320128757 CN201320128757U CN203191866U CN 203191866 U CN203191866 U CN 203191866U CN 201320128757 CN201320128757 CN 201320128757 CN 201320128757 U CN201320128757 U CN 201320128757U CN 203191866 U CN203191866 U CN 203191866U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrooptic modulator
- electro
- optical modulator
- controlling
- operating point
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：由光电探测器(1)、滤波器(2)、检波器(3)、扰动信号发生器(4)、偏压控制单元(5)、加法电路(6)组成；马赫-曾德电光调制器由于其内部双臂结构的原因易受外界环境干扰，工作点不稳定。该装置利用电光调制器的非线性调制效应，向其输入扰动信号以得到非线性的调制信号。然后从得到的非线性调制的信号中提取出基波分量，通过检测此基波分量的振幅判断电光调制器的工作状态来调节偏压使电光调制器运行在最佳工作状态。本实用新型检测控制精度相对较高，且不受光源自身功率不稳定的影响。
Description
技术领域
本实用新型提供了一种控制电光调制器工作点稳定的装置，属于光电自动反馈控制领域。
背景技术
高速光通信中最常用的是铌酸锂马赫-曾德电光调制器，因为它具有工作速率高，频率啁啾小，光损耗低，波长依赖性小等优点。但是它自身的双臂结构易受外界环境的干扰导致其工作不稳定，其内部结构如附图2所示。输入光在波导中进行传播，由于加载到两相同波导臂的电场不同，使得在其中传播的光传播速度不同而实现相干，从而实现对光强的调制。目前提出的使电光调制器工作点稳定的控制方法，通过检测调制信号的平均光功率或者绝对光功率值的方法，都会受到光源本身功率不稳定的影响，且漂移较小时检测不到。本实用新型能够避免光源本身不稳定对控制电光调制稳定工作的影响，且检测精度较高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种控制电光调制器工作点稳定的装置。该装置向电光调制器输入一个扰动信号，通过对扰动信号的调制信号进行处理，判断电光调制的工作状态，然后调节偏置电压使电光调制器运行在最佳工作状态，实现控制电光调制器工作点稳定的功能。该装置不受光源本身光功率不稳定的影响，控制检测精度较高。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种控制电光调制器工作点稳定的装置，由光电探测器(1)、滤波器(2)、检波器(3)、扰动信号发生器(4)、偏压控制单元(5)、加法电路(6)组成；激光器(7)、电光调制器(8)、1∶99的光耦合器(9)依次连接，光耦合器(9)比例为1的输出端口接光电探测器(1)的输入端口，光电探测器(1)、滤波器(2)、检波器(3)、偏压控制单元(5)、加法电路(6)依次连接，加法电路(6)的输出端口接电光调制器(8)的偏压输入端口从而构成一个闭合控制回路。扰动信号发生器(4)的输出端口接加法电路(6)的输入端口。如附图1所示，虚线框内所示部分为本专利所述装置，虚线框外的激光器(7)、电光调制器(8)、光耦合器(9)等部分不属于本专利所述装置。
所述的一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：滤波器是带通滤波器，中心频率为4KHz，带宽为5KHz。
所述的一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：扰动信号发生器产生的信号是频率为4KHz，振幅为25mV的正弦信号。
所述的一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：偏压控制单元由微控制器、AD转换电路、DA转换电路构成。
所述的一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：检波器是真有效值检波器，输出的电压信号是输入交流信号的有效值。
本实用新型的工作原理是：该装置向电光调制器输入扰动信号，将电光调制器输出的调制信号中的基波分量提取出来，由于电光调制器的非线性调制效应，其振幅在电光调制器不同工作位置不同，其对应关系如附图3所示。由于电光调制器工作在传输特性曲线的谷底点，此时，基波振幅为0。当受到外界环境干扰电光调制器的工作点发生偏移即不在谷底时，基波振幅变大，且偏移量与振幅值成一定比例关系。因此，该装置通过光电探测器和滤波器将调制信号中的基波分量提取出来作为误差信号，当基波振幅为0时，表明电光调制器处于最佳工作状态，当基波振幅变大时，表明电光调制器工作点发生偏移，然后通过偏压控制单元适当调节加载到电光调制器的直流偏置电压使电光调制器运行在最佳工作状态。
本实用新型的有益效果是：可以控制电光调制器工作点的稳定，不仅避免了受光源本身功率不稳定的影响，而且检测和控制精度较高。
附图说明
图1是一种控制电光调制器工作点稳定的装置示意图
图2是马赫-曾德电光调制器内部结构示意图
图3是电光调制器工作位置与基波振幅对应关系示意图
具体实施方式
下面结合附图及实施实例对本实用新型作进一步描述：
参见附图1，一种控制电光调制器工作点稳定的装置，由光电探测器(1)、滤波器(2)、检波器(3)、扰动信号发生器(4)、偏压控制单元(5)、加法电路(6)组成；激光器(7)、电光调制器(8)、1∶99的光耦合器(9)依次连接，光耦合器(9)比例为1的输出端口接光电探测器(1)的输入端口，光电探测器(1)、滤波器(2)、检波器(3)、偏压控制单元(5)、加法电路(6)依次连接，加法电路(6)的输出端口接电光调制器(8)的偏压输入端口从而构成一个闭合控制回路。扰动信号发生器(4)的输出端口接加法电路(6)的输入端口。虚线框内所示部分为本专利所述装置，虚线框外的激光器(7)、电光调制器(8)、光耦合器(9)等部分不属于本专利所述装置。
本实例中采用的扰动信号发生器(4)产生的信号是频率为4KHz，振幅为25mV的正弦信号，所采用的偏压控制单元(5)由微控制器，AD转换电路，DA转换电路构成，所采用的滤波器(2)是带通滤波器，中心频率为4KHz，带宽为5KHz，所采用的检波器(3)是真有效值检波器，输出的电压信号是输入交流信号的有效值。所采用的耦合器(9)为1×2耦合器，耦合器的分光比为1∶99。
扰动信号发生器产生扰动信号经过加法电路加载到电光调制器，输出的调制信号经过光电探测器将光信号转变成电信号并放大，此信号经过滤波器提取出其中的基波分量。检波器将此基波分量的振幅转变成直流电压输出。此直流电压进入偏压控制单元，在此单元中先将此直流电压转变成数字信号进入微处理器，微处理器通过此数字信号判断出电光调制器的工作状态，然后输出相应的直流偏置电压经过数模转换变成模拟量进入加法电路。加法电路将扰动信号发生器产生的扰动信号和从偏压控制单元输出的直流偏置电压相加，输出到电光调制器的偏压输入端。
微控制器的控制过程：首先进行初始化，设定电光调制器的最佳工作状态需要的直流偏置电压。其次判断接受到是直流电压信号是不是为0，若为0，说明电光调制器工作在最佳状态，若不为0，调节输出的适当的直流偏置电压，使电光调制器运行在最佳工作状态。其中，可以通过实验得出直流偏置电压和基波分量振幅即输入到微控制器的直流电压之间的关系，微控制器可以比较前后两次得到基波分量的振幅判断漂移的方向，并利用此关系来调节输出的直流偏置电压。
Claims (5)
1.一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：由光电探测器(1)、滤波器(2)、检波器(3)、扰动信号发生器(4)、偏压控制单元(5)、加法电路(6)组成；激光器(7)、电光调制器(8)、1：99的光耦合器(9)依次连接，光耦合器(9)比例为1的输出端口接光电探测器(1)的输入端口，光电探测器(1)、滤波器(2)、检波器(3)、偏压控制单元(5)、加法电路(6)依次连接，加法电路(6)的输出端口接电光调制器(8)的偏压输入端口从而构成一个闭合控制回路，扰动信号发生器(4)的输出端口接加法电路(6)的输入端口。
2.根据权利要求1所述的一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：滤波器是带通滤波器，中心频率为4KHz，带宽为5KHz。
3.根据权利要求1所述的一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：扰动信号发生器产生的信号是频率为4KHz，振幅为25mV的正弦信号。
4.根据权利要求1所述的一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：偏压控制单元由微控制器、AD转换电路、DA转换电路构成。
5.根据权利要求1所述的一种控制电光调制器工作点稳定的装置，其特征在于：检波器是真有效值检波器，输出的电压信号是输入交流信号的有效值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320128757 CN203191866U (zh) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | 一种控制电光调制器工作点稳定的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320128757 CN203191866U (zh) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | 一种控制电光调制器工作点稳定的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203191866U true CN203191866U (zh) | 2013-09-11 |
Family
ID=49108714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320128757 Expired - Fee Related CN203191866U (zh) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | 一种控制电光调制器工作点稳定的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203191866U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104518833A (zh) * | 2013-09-27 | 2015-04-15 | 华为技术有限公司 | 光调制器和光调制方法 |
| CN105865656A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-08-17 | 华北电力大学（保定） | 一种高信噪比抑制非本地效应的单端rbotda传感系统 |
| CN110375778A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-25 | 南京法艾博光电科技有限公司 | 一种具有自适应能力的电光调制器工作点锁定装置及锁定点探测方法 |
| CN112073123A (zh) * | 2019-06-11 | 2020-12-11 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种电光调制器工作点自动偏压控制的装置及方法 |
| CN115549800A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-12-30 | 天津大学 | 一种马赫－曾德尔调制器自动偏压控制装置及方法 |
-
2013
- 2013-03-15 CN CN 201320128757 patent/CN203191866U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104518833A (zh) * | 2013-09-27 | 2015-04-15 | 华为技术有限公司 | 光调制器和光调制方法 |
| CN104518833B (zh) * | 2013-09-27 | 2018-02-06 | 华为技术有限公司 | 光调制器和光调制方法 |
| CN105865656A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-08-17 | 华北电力大学（保定） | 一种高信噪比抑制非本地效应的单端rbotda传感系统 |
| CN105865656B (zh) * | 2015-12-07 | 2018-07-06 | 华北电力大学（保定） | 一种高信噪比抑制非本地效应的单端rbotda传感系统 |
| CN112073123A (zh) * | 2019-06-11 | 2020-12-11 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种电光调制器工作点自动偏压控制的装置及方法 |
| CN110375778A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-25 | 南京法艾博光电科技有限公司 | 一种具有自适应能力的电光调制器工作点锁定装置及锁定点探测方法 |
| CN115549800A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-12-30 | 天津大学 | 一种马赫－曾德尔调制器自动偏压控制装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203191866U (zh) | 一种控制电光调制器工作点稳定的装置 | |
| CN103019286A (zh) | 电光调制器的偏置电压控制装置和方法 | |
| CN102722204B (zh) | 一种电光强度调制器偏置电压的控制装置及其控制方法 | |
| CN105607302B (zh) | 基于布里渊光载波恢复的可调谐单通带微波光子滤波器 | |
| US20100271682A1 (en) | Bias controller | |
| Vahlbruch et al. | Laser power stabilization beyond the shot noise limit using squeezed light | |
| CN106932925B (zh) | 一种基于混沌信号的偏置控制装置及方法 | |
| WO2021057025A1 (zh) | 一种基于混频的光电探测器频响测量方法及装置 | |
| CN104898306A (zh) | Mz调制器任意点偏置控制装置及方法 | |
| CN106209252B (zh) | 级联mzm任意点自动偏压控制方法 | |
| CN106443126B (zh) | 一种测量电光晶体半波电压的方法与装置 | |
| CN107994950B (zh) | 一种m-z调制器用正交偏置点控制装置及其控制方法 | |
| CN104483657B (zh) | 基于全光交叉偏振调制的空间方向角测量系统 | |
| CN106549714A (zh) | 一种基于iq电光调制器正交电压的控制方法及控制装置 | |
| CN105305223A (zh) | 一种布里渊动态光栅产生装置及方法 | |
| CN102419435A (zh) | 一种激光雷达中全光纤背景光压制和近场信号动态范围抑制技术的光学探测组件 | |
| CN108491016A (zh) | 一种无扰动的电光调制器的最佳工作点控制装置及方法 | |
| CN102156499B (zh) | 基于对数检波的光相位延迟器的偏置控制方法与装置 | |
| CN111106934A (zh) | 一种适用于cv-qkd系统的偏置点控制方法及装置 | |
| CN102208948A (zh) | 数字射频接收机前端装置、接收机及前端接收方法 | |
| CN105099569A (zh) | 一种马赫增德尔调制器的偏置控制系统及方法 | |
| CN110417475B (zh) | 一种电-光转换模块偏置点的无杂散锁定系统及方法 | |
| CN103955078A (zh) | 基于交叉偏振调制的光控微波调相器 | |
| Xia et al. | Photonic microwave waveforms generation based on pulse carving and superposition in time-domain | |
| CN104821850B (zh) | 利用光电振荡器主动校准光纤传输微波信号相位的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130911 Termination date: 20140315 |