光調製器的偏置電壓控制方法及裝置的製作方法

2023-09-20 02:07:45

專利名稱：光調製器的偏置電壓控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光通信技術領域，尤其涉及在進行光信號調製時，對於光調製 器的偏置電壓控制的方法，以及實現該方法的裝置。
背景技術：
由千受到環境溫度的影響，光調製器的工作點會發生漂移，從而使得調製 輸出的光信號產生波形失真，為了消除工作點漂移而引起的波形失真，需要對 光調製器進行調整，以便輸出符合要求的光信號。現有技術中先在光調製器上加入擾動信號，然後對輸出光信號進行分光檢 測，通過光信號的變化可以測出工作點的漂移量，根據測量出的漂移量生成一 個偏置電壓，然後將偏置電壓和調製信號相加後加載在光調製器上，這樣即可 消除輸出光信號由於光調製器工作點漂移而引起的波形失真，所述的偏置電壓 可以通過偏置點自動控制電路產生。光調製器在調製不同格式的光信號時所採用的偏置電壓不同，如圖l所示， 橫坐標為加載在光調製器上偏置電壓，縱坐標為該偏置電壓對應的光信號的光 強，根據不同格式光信號的要求不同，其偏置電壓也有所不同，有的格式需要的偏置電壓是積分點電壓(圖中的QUAD+點和QUAD-點)，有的格式需要的偏置 電壓是峰點電壓(圖中的MAX點)或谷點電壓(圖中的MIN點)。對於不同的偏置電壓如果採用同 一種加擾方式，則在對輸出光信號進行檢 測時需要採用不同的檢測頻率。為了能夠統一檢測頻率，對於不同的偏置電壓 其擾動信號所採用的加擾方式不同，常見的加擾方式包括乘性加擾方式和加性 加擾方式，乘性加擾方式用於積分點電壓(包括正積分點電壓和負積分點電壓)7的加擾，加性加擾方式用於峰谷點電壓(包括峰值電壓和谷值電壓)的加擾。 其中，乘性加擾方式是將擾動信號加到驅動器的增益電壓輸入端上，加擾信號與數據信號是相乘關係；加性加擾方式是將擾動信號加到偏置電壓輸入端上， 加擾信號與數據信號是相加關係。目前的加擾方式一般是針對偏置電壓為積分點電壓或峰谷點電壓等特殊電壓進行加擾的，而對於任意點的偏置電壓只能在測出輸出光信號相位偏移的情況下進行加擾。如圖2所示，為對雙平行調製器進行加擾的方案，該方案通過分光器對輸 出的光信號進行分光，並通過檢測器對分出的光信號進行檢測，如果其相位偏 移能夠檢測出來，即可進行任意點的加擾。假設Hxii為檢測器檢測到的第n個諧波的檢測幅度，相位偏移的具體值的計算公式為 。 其中的P"為耦合效率，具體計算公式為上漆檢測並計算出的相位偏移來調節圖中的VdcR和VdcL，進而控制該雙平 行調製器的雙臂(28R和28L)上的偏置電壓，以便控制該雙平行調製器的相位 偏移。在實現上述方案過程中，本發明發明人發現現有技術中至少存在如下問題 1、現有對於任意點偏置電壓進行控制時，需要檢測諧波的幅度，以便準確 計算出相位偏移，當輸出光信號產生載波抑制信號時，其相位偏移比較難檢測並計算出來，這時候則不能很好地進行任意點的控制。2、對於出現上述相位偏移比較難檢測並計算出來的情況，只能針對偏置電 壓為積分點電壓或峰谷點電壓等特殊點電壓進行控制。

發明內容
本發明的實施例提供一種光調製器的偏置電壓控制方法及裝置，在不需要 準確計,出相位偏移的情況下，對任意點的偏置電壓進行加擾以消除因工作點 漂移而引起的波形失真。
為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案 一種光調製器的偏置電壓控制方法，包括
根據和任意點最接近的特殊點偏置電壓計算出所述任意點的偏置電壓；
將擾動信號和所述任意點的偏置電壓加載在光調製器上；
根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差獲取補償電
壓；
在光調製器發生工作點漂移時，根據所述光調製器輸出的光信號中與所述 擾動信號對應的誤差、以及所述補償電壓獲取光調製器的反饋控制電壓；
由任意點的偏置電壓和反饋控制電壓生成所述任意點的目標偏置電壓，並 將所述任意點的目標偏置電壓加載在光調製器上。
一種光調製器的偏置電壓控制裝置，包括
控制器，用於根據和任意點最接近的特殊點偏置電壓計算出任意點的偏置 ，壓；
振蕩單元，用於生成擾動信號，並將該擾動信號加載在光調製器上； 反鎮控制單元，用於根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對
應的誤差獲取補償電壓；
該反饋控制單元還用於在光調製器發生工作點漂移時，根據所述光調製器
輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差、以及補償電壓獲取光調製器的反
饋控制電壓；輸入單元，用於將任意點偏置電壓和反饋控制電壓生成的所述任意點的目 標偏置電壓，並將所述任意點的目標偏置電壓加載在光調製器上。
一種光發射^L,包括 雷射模塊，用於產生連續光源； 驅動模塊，用於輸入需要調製的電信號；
光調製器，用於按照需要調製的電信號將所述連續光源調製成光信號； 偏置電壓控制裝置，用於將擾動信號和任意點的偏置電壓加載在光調製器 上，根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差獲取補償電 壓；在光調製器發生工作點漂移時，根據所述光調製器輸出的光信號中與擾動 信號對應的,差、以及補償電壓獲取光調製器的反饋控制電壓；將任意點偏置 電壓和反饋控制電壓生成的所述任意點的目標偏置電壓，並將所述任意點的目 標偏置電壓加載在光調製器上。
本發明實施例提供的光調製器的偏置電壓控制方法及裝置，先通過擾動信 號得出光調製器在沒有發生工作點漂移情況下的補償電壓，在以後工作過程中， 如果光調製器發生工作點漂移，則通過擾動信號和補償電壓產生一個反饋控制 電壓，本實施例由反饋控制電壓和任意點偏置電壓生成新的任意點目標偏置電 壓，並將任意點目標偏置電壓加載在光調製器上，實現對偏置電壓的控制。由 於在控制偏置電壓的過程中並不需要準確計算出相位偏移，只是通過反饋控制 電壓完成對偏置電壓的控制，故而本實施例可以運用在不能準確計算出相位偏 移的情況，.適用範圍較廣；並且由於存在反饋控制電壓，所以對於每個任意點 偏置電壓都對應一個反饋控制電壓，故而本實施例可以實現對每個任意點偏置 電壓都可以實現偏置電壓的控制。


10圖1為現有技術中光調製器的調製波形圖； 圖2為現有技術中控制偏置電壓的原理圖； 圖3為本發明實施例1中偏置電壓控制方法的流程圖； 圖4為本發明實施例1中偏置電壓控制裝置的框圖； 圖5為本發明實施例2中獲取初始偏置電壓和補償電壓的流程圖； 圖6為本發明實施例2中偏置電壓控制方法的流程圖； 圖7為本發明實施例3中偏置電壓控制裝置的框圖； " 圖8為本發明實施例3中獲取補償電壓的原理框圖； 圖9為本發明實施例3中獲取反饋控制電壓的原理框圖； 圖10為本發明實施例3中輸入單元的原理框圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，對本發明實施例光調製器的偏置電壓控制方法及裝置進行 詳細描述。 實施例1:
冬家施例提供一種光調製器的偏置電壓控制方法，如圖3所示，該控制方 法包括如下步驟
301、如果要控制光調製器在某個任意點偏置電壓處工作，先要估計該任意 點偏置電壓最接近的特殊點偏置電壓作為參考電壓，然後根據任意點偏置電壓 距離特殊點偏置電壓的距離計算出任意點偏置電壓。其中的特殊點偏置電壓獲 取如下讓光調製器工作在特殊工作點上，即可在輸入端得到特殊點偏置電壓。
該步驟中獲取到的任意點偏置電壓就是光調製器在該任意點的偏置電壓， 能夠保證光調製器不會造成輸出光信號出現波形失真。
。302、將擾動信號和任意點偏置電壓加載在光調製器上，該擾動信號的頻率一般要遠低於光調製器要調製的光信號頻率，以避免對光信號造成幹擾。
303、 在光調製器剛開始工作的一段時間內，由於光調製器的環境溫度等條
件均處於初始狀態，光調製器不會發生工作點漂移，在這個狀態下，根據所述 光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差獲取補償電壓。
304、 當由於某種原因使得光調製器的環境溫度發生變化，將會導致光調製 闢的工作點發生漂移，例如光調製器工作過程中發熱造成其工作溫度發生變 化。在光調製器發生工作點漂移之後，根據光調製器輸出的光信號中與所述擾 動信號對應的誤差、以及補償電壓獲取光調製器的反饋控制電壓，其中的反饋 控制電壓是用來消除工作點漂移而造成的光信號的波形失真。
305、 由任意點偏置電壓和反饋控制電壓生成任意點目標偏置電壓加載在光 調製器上，這樣得到的任意點目標偏置電壓同時考慮了光調製器需要的任意點 偏置電壓，4及溫度發生變化後造成的工作點漂移需要的反饋控制電壓，可以 消除由於光調製器工作點漂移造成波形失真。
對應於上述光調製器的偏置電壓控制方法，本發明實施例還提供一種光調 制器的偏置電壓控制裝置，如圖4所示，該偏置電壓控制裝置包括振蕩單元 41、反饋控制單元42、輸入單元43和控制器44。
其中，控制器44用於根據特殊點偏置電壓計算出任意點偏置電壓，具體為 根據任意點偏置電壓距離特殊點偏置電壓的距離計算出任意點偏置電壓；振蕩 單元41用於生成擾動信號，並將該擾動信號加載在光調製器上，振蕩單元41 的功能具體可以通過振蕩器、振蕩電路或晶振實現；光調製器在擾動信號的作 用下會產生對應的光信號，在光調製器發生工作點漂移之前，所述反饋控制單 i￡ 42用於根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差獲取補
償電壓，為了消除工作點漂移而造成的光信號的波形失真，該偏置電壓控制裝置中的反饋控制單元42還用於在光調製器發生工作點漂移之後，根據所述光調 制器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差、以及補償電壓獲取光調製器 的反饋控制電壓；；所述輸入單元43用於將任意點偏置電壓和反饋控制電壓生 成任意點目標偏置電壓加載在光調製器上，如果光調製器的環境溫度發生變化 後造成的工作點漂移，通過任意點偏置電壓和反饋控制電壓同時作用於光調製 器上，可以消除由於光調製器工作點漂移造成波形失真。
由上述光調製器的偏置電壓控制裝置、雷射模塊、驅動電路以及光調製器 可以共同構成一個光發射機，其中雷射模塊用於產生連續光源，驅動電路用於 輸入需要調製的電信號，偏置電壓控制裝置將偏置電壓加載到光調製器後，該 光調製器可以根據需要調製的電信號將連續光源調製成光信號，這個光信號的 光參數特徵和所述電信號的參數特徵對應。
上述的偏置電壓控制裝置還需要用於將擾動信號和任意點的偏置電壓加載 在光調製器上，根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差 獲取補償電壓；在光調製器發生工作點漂移時，根據所述光調製器輸出的光信 號中與擾動信號對應的誤差、以及補償電壓獲取光調製器的反饋控制電壓；將
任意點偏置電壓和反饋控制電壓生成的所述任意點的目標偏置電壓，並將所述 任意點的目標偏置電壓加載在光調製器上。
由於本實施例在控制偏置電壓的過程中並不需要準確計算出相位偏移，只 是通過反饋控制電壓完成對偏置電壓的控制，故而本實施例可以運用在不能準 確計算出相位偏移的情況，適用範圍較廣；並且由於存在反饋控制電壓，所以 對於任意點4置電壓都對應一個反饋控制電壓，故而本實施例可以實現對任意 點的偏置電壓都可以實現偏置電壓的控制。
實施例2:
13本實施例提供一種光調製器的偏置電壓控制方法，為了能夠方便地對偏置 電壓進行控制，需要先獲取光調製器在工作點無漂移時的任意點偏置電壓，以 i控制偏置電壓時需要的補償電壓，所述獲取任意點偏置電壓和補償電壓的過
程如圖5所示，具體包括如下步驟
501、 如果要控制光調製器在某個任意點偏置電壓處工作，先要估計該任意 點偏置電壓最接近的特殊點偏置電壓作為參考電壓，然後根據任意點偏置電壓 距離特殊點偏置電壓的距離計算出任意點偏置電壓。其中的特殊點偏置電壓獲 取如下讓光調製器工作在特殊工作點上，即可在輸入端得到特殊點偏置電壓。
該步驟中獲取到的任意點偏置電壓就是光調製器的偏置電壓，能夠保證光 調製器不會造成輸出光信號出現波形失真。
502、 將擾動信號加載在光調製器上，該擾動信號的頻率一般要遠低於光調 制器要調製的光信號頻率，以避免對光信號造成幹擾。
' 在具體加載擾動信號時，需要按照偏置電壓的不同區別對待，如果光調製 器的所採用的偏置電壓為峰谷點電壓，則將擾動信號加載在光調製器的偏置電 壓輸入綿；如果光調製器的所採用的偏置電壓為積分點電壓，則將擾動信號加 載在光調製器的驅動器增益控制端。
503、 在光調製器發生工作點漂移之前，將光調製器調製出的光信號轉化成 交流電信號， 一般是將輸出光信號通過分光器分出一束光信號，以便用來轉化 成交流電4言號。
504、 由於擾動信號的頻率遠低於光調製器要調製的光信號頻率，可以通過 濾波器對所述交流電信號進行濾波，以獲取與擾動信號頻率對應的交流電信號。
505、 將濾波得到的交流電信號與擾動信號進行相位比較得出相位差信號， i^個相位差信號可以表示出光調製器的工作點漂移方向和大小。"506、將所述相位差信號轉化成直流電信號。 507、設定一個預定電壓。
5.08、判斷所述預定電壓和所述直流電信號相加結果是否為零；如果相加結 果為零，則執行步驟509;否則返回步驟507。
509、將補償電壓取為所述預定電壓。 . 通過圖5中的流程獲取了任意點偏置電壓和補償電壓，在具體對光調製器 的偏置電壓進行控制時需要將任意點偏置電壓加載到光調製器，如圖6所示， 該控制，法的具體步驟如下
601、 將擾動信號加載在光調製器上，該擾動信號的頻率一般要遠低於光調 制器要調製的光信號頻率，以避免對光信號造成幹擾。
在具體加載擾動信號時，需要按照偏置電壓的參考電壓不同區別對待，如 果光調製器的所採用的偏置電壓的參考電壓為峰谷點電壓，則將擾動信號加載 在光調製器的偏置電壓輸入端；如果光調製器的所採用的偏置電壓的參考電壓 為積分點電壓，則將擾動信號加載在光調製器的驅動器增益控制端。
602、 在光調製器發生工作點漂移之後，將光調製器調製出的光信號轉化成 交流電信號，和獲取任意點偏置電壓過程一樣，該步驟中一般將輸出光信號通 過分光器分出,一束光信號，以便用來轉化成交流電信號。
603、 由於擾動信號的頻率遠低於光調製器要調製的光信號頻率，可以通過 濾波器對所述交流電信號進行濾波，以獲取與擾動信號頻率對應的交流電信號。
604、 將濾波得到的交流電信號與擾動信號進行相位比較得出相位差信號， 這個相位差信號可以表示出光調製器的工作點漂移方向和大小。
—605、將步驟604中得出相位差信號轉化成直流電信號。
606、將所述直流電信號與補償電壓相加，並對相加後的電壓進行積分得出反饋控制電壓，該反饋控制電壓反應了光調製器由於溫度的變化而產生的波形 失真。
607、將上述的反饋控制電壓和任意點偏置電壓生成任意點目標偏置電壓後 加載到光調製器上，就可以消除光調製器在工作點漂移後出現的波形失真。
由於光調製器出現的波形失真可能出現正向偏置和負向偏置，只有反饋控 制電壓極性正確才能消除光調製器由於溫度的變化而產生的相位偏移，如果極 性相反，可能導致光調製器產生的相位偏移更加嚴重。故而，本實施例在光調 制器任意點偏置電壓的參考電壓為正積分點電壓或者峰值電壓時，將任意點偏 置電壓和反饋控制電壓相加作為任意點目標偏置電壓加載在光調製器上；在光 調製器任意點偏置電壓的參考電壓為負積分點電壓或者谷值電壓時，將任意點
… y
偏置電壓和反饋控制電壓相減作為任意點目標偏置電壓加載在光調製器上。 本實施例對於任意點的偏置電壓都可以適用，只需要在使用本實施例之前
確定該偏置電壓接近的特殊偏置電壓，如積分點電壓或峰谷點電壓。如果該 任意點偏置電壓更接近積分點電壓，則將擾動信號加載在光調製器的驅動器增 益控制端，即採用乘性加擾方式；如果該任意點偏置電壓更接近峰谷點電壓， 則將擾動信"f加載在光調製器的偏置電壓輸入端，即採用加性加擾方式。 秀糝例3:
對應於上述實施例2，本實施例提供一種光調製器的偏置電壓控制裝置，如 圖7所示，該偏置電壓控制裝置包括振蕩單元71、選擇單元72、反饋控制單 元73、輸入單元74和控制器75。
' 其中，控制器75用於根據特殊點偏置電壓計算出任意點偏置電壓，根據任 意點偏置電壓距離特殊點偏置電壓的距離可以計算出任意點偏置電壓；振蕩單 元71用於生成擾動信號，並將該擾動信號加載在光調製器上，振蕩單元71的功能具體可以通過振蕩器、振蕩電路或晶振實現；選擇單元72用於將振蕩單元 71生成的擾動信號選擇加載在光調製器的偏置電壓輸入端，或者加載在光調製 器的驅動器增益控制端，該選擇單元72可以通過一個單輸入雙輸出的電子開關
實現。 、
光調製器在上述擾動信號的作用下會產生對應的光信號，在光調製器發生 工作點漂移之前，所述反饋控制單元73用於根據所述擾動信號獲取光調製器的 任意點偏置電壓，並獲取補償電壓，具體的說從光調製器在擾動信號的作用 工產生對應的光信號中可以獲取到所述的補償電壓；為了消除工作點漂移而造 成的光信號的湘位偏移，該偏置電壓控制裝置中的反饋控制單元73還用於在光 調製器發生工作點漂移之後，根據所述擾動信號和補償電壓獲取光調製器的反 饋控制電壓；所述輸入單元74用於將任意點偏置電壓和反々貴控制電壓一起作為 任意點目標偏置電壓加載在光調製器上，如果光調製器的環境溫度發生變化後 造成的工作點漂移，通過任意點偏置電壓和反饋控制電壓同時作用於光調製器 上，可以消除由於光調製器工作點漂移造成相位偏移。
如圖7所示，本實施例中的反饋控制單元73主要包括以下器件光電轉換 器731、帶通濾波器732、同步檢測器733和低通濾波器734，通過這些器件和 控制器75可以獲取到任意點偏置電壓，具體工作原理描述如下
首先在光調製器上加載一個初始偏置電壓，光電轉換器731用於在光調製 器發生工作點漂移之前，將光調製器調製出的光信號轉化成交流電信號， 一般 情況下，輸入到光電轉換器731的光信號是通過分光器分出的光信號。帶通濾 波器732用於對所述交流電信號進行濾波獲取與擾動信號頻率對應的交流電信 號，該帶通濾波器732的通帶需要與擾動信號頻率對應。同步檢測器733用於 將濾波得到的交流電信號與擾動信號進行相位比較，並輸出相位差信號。低通錄波器734用於將所述相位差信號轉化成直流電信號，該直流信號經過積分以 後可以得到特殊點反饋電壓，該特殊點反饋電壓加上初始偏置電壓就是特殊點 偏置電壓，然後有控制器75根據任意點偏置電壓距特殊點偏置電壓的距離來計 算出任意點偏置電壓。
為了能夠保證信號強度足夠大，可以在光電轉換器731和帶通濾波器732 之間設置放大器738，將光信號轉化成交流電信號進行放大
本實施,需要通過反饋控制單元73中的反饋控制模塊739獲取補償電壓， 如圖8所示，本實施例中的反饋控制模塊739包括可調電壓源735、加法器 736。
所述可調電壓源735用於輸出預定電壓；加法器736用於將預定電壓和所 述低通濾波器734輸出直流電信號相加；該加法器736輸出的相加結果直接控 制可調電壓源735,當加法器736輸出的相加結果為零時，可調電壓源735還用 於將所述預定電壓輸出為補償電壓，即可獲得補償電壓。
在獲得補償電壓和任意點偏置電壓後，即可對所述光調製器的偏置電壓進 行控制，即通過反饋控制單元73獲取到反饋控制電壓後，即可實現對偏置電 壓的控制，本實施例中的反饋控制單元73通過反饋控制模塊739來得到反饋控 弟']電壓，如圖9所示，當需要獲取反饋控制電壓時，反饋控制模塊739還包括
- 二F
加法器737和積分器740,並且低通濾波器734的直流電信號不再輸出到加法器 736,而是輸出到加法器737，具體獲取反饋控制電壓的具體描述如下
光電轉換器731用於在光調製器發生工作點漂移之後，將光調製器調製出 的光信號轉化成交流電信號，並且輸入到光電轉換器731的光信號是通過分光 器分出的光信號。帶通濾波器732用於對所述交流電信號進行濾波獲取與擾動 信號頻率對應的交流電信號，該帶通濾波器732的通帶頻率與擾動信號頻率對應。同步檢測器733用於將濾波得到的交流電信號與擾動信號進行相位比較， 並輸出相位差信號。低通濾波器734用於將所述相位差信號轉化成直流電信號， 加法器737用於將所述直流電信號與可調電壓源735輸出的補償電壓相加，然 後將相加後電壓通過積分器740積分得出反饋控制電壓。
' 如果將上述的反饋控制電壓和任意點偏置電壓 一起加載到光調製器上，就 可以消除光調製器在工作點漂移後出現的波形失真。由於光調製器出現的波形 失真可能出現正向偏置和負向偏置，為了保證輸入反饋控制電壓的極性正確， 如圖10所示，所述輸入單元74包括控制開關741和加法器742。
所述控制開關741用於當光調製器任意點偏置電壓的參考電壓為正積分點 電壓或者峰值電壓時，將反饋控制電壓加載在所述加法器742的正向輸入端； 當光調製器任意點偏置電壓的參考電壓為負積分點電壓或者谷值電壓時，將反 饋控制電壓加載在所述加法器742的反向輸入端；所述任意點偏置電壓加載在 所述加法器的正向輸入端742。所述加法器742的輸出端將運算後的電壓輸出到 光調製器的輸入端。本實施例通過反饋控制電壓在不同情況下輸入加法器742 的輸入端不同，保證輸入反饋控制電壓的極性正確。
上述的i積分點電壓、峰值電壓、負積分點電壓和谷值電壓具體位置見圖1， 圖1寧w的MAX點對應的橫坐標為峰值電壓，MIN點對應的橫坐標為谷值電壓， QUAD+點對應的橫坐標為正積分點電壓，QUAD-點對應的橫坐標為負積分點電壓。
在本實施例具體使用時，若光調製器採用的偏置電壓為任意點電壓，首先 將光調製器的偏置電壓設置在與任意點電壓最接近的特殊點電壓(包括MAX點、 MIN點、QUAD+點和QUAD+點)，得出此時輸出的4壬意點偏置電壓和補償電壓；然 後斷開輸入到加法器736的直流電信號，直接將可調電壓源735輸出的補償電 壓輸入到加法器737,並將直流信號源輸入到加法器737，即可得到反饋控制電
19壓。將上述反饋控制電壓和任意點偏置電壓通過輸入單元輸入到光調製器，即 消除了對光調製器輸出光信號的波形失真。
* 本發明實施例主要用於對光調製器的偏置電壓進行調整，特別時光調製器 的工作點發生漂移後，對任意點的偏置電壓進行調整控制。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於 此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍 碎所述以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1、一種光調製器的偏置電壓控制方法，其特徵在於，包括根據和任意點最接近的特殊點偏置電壓計算出所述任意點的偏置電壓；將擾動信號和所述任意點的偏置電壓加載在光調製器上；根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差獲取補償電壓；在光調製器發生工作點漂移時，根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差、以及所述補償電壓獲取光調製器的反饋控制電壓；由任意點的偏置電壓和反饋控制電壓生成所述任意點的目標偏置電壓，並將所述任意點的目標偏置電壓加載在光調製器上。
2、 根據權利要求l所述的光調製器的偏置電壓控制方法，其特徵在於，所 述擾動信號加載在光調製器的偏置電壓輸入端，或者所述擾動信號加載在光調 制器的驅動器增益控制端。
3、 根據權利要求l所述的光調製器的偏置電壓控制方法，其特徵在於，根 據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差獲取補償電壓包 括將光調製器調製出的光信號轉化成交流電信號；對所述交流電信號進行濾波獲取與擾動信號頻率對應的交流電信號；將濾波搏'到的交流電信號與擾動信號進行相位比較得出相位差信號；將所述相位差信號轉化成直流電信號；設定預定電壓；將預定電壓和所述直流電信號相加； 若所述相加結果為零，將補償電壓取為所述預定電壓。
4、 根據權利要求3所述的光調製器的偏置電壓控制方法，其特徵在於，還包括若所迷相加結果不為零，則重新設定預定電壓，並在重新設定的預定電 壓和所述直流電信號相加為零時，將補償電壓取為重新設定的預定電壓。
5、根據權利要求3所述的光調製器的偏置電壓控制方法，其特徵在於，根 據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差、以及所述補償電 壓獲取光調製器的反饋控制電壓包括 ..在光調斜器發生工作點漂移時，將光調製器調製出的光信號轉化成交流電 信號；對所述交流電信號進行濾波獲取與與擾動信號頻率對應的交流電信號；將濾波得到的交流電信號與擾動信號進行相位比較得出相位差信號；將所述相位差信號轉化成直流電信號；將所述真流電信號與補償電壓相加；將相加後的電壓積分得出反饋控制電壓。
6 根據權利要求1所述的光調製器的偏置電壓控制方法，其特徵在於，由 任意點的偏置電壓和反饋控制電壓生成所述任意點的目標偏置電壓，並將所述 任意點的目標偏置電壓加載在光調製器上為當與所述任意點最接近的特殊點偏置電壓為正積分點電壓或者峰值電壓 時，將任意點的偏置電壓和反饋控制電壓相加作為所述任意點的目標偏置電壓 加載在光調製器上；當與所述任意點最接近的特殊點偏置電壓為負積分點電壓或者谷值電壓 時，將任意點的偏置電壓和反饋控制電壓相減作為所述任意點的目標偏置電壓 加載在光調製器上。，
7、根據權利要求1至6中任意一項所述的光調製器的偏置電壓控制方法， 其特徵在於，所述擾動信號的頻率遠低於光調製器需要調製的光信號頻率。
8.—種光調製器的偏置電壓控制裝置，其特徵在於，包括 控制器，用於根據和任意點最接近的特殊點偏置電壓計算出任意點的偏置 電壓；振蕩單元，用於生成擾動信號，並將該擾動信號加載在光調製器上； 反饋控制單元，用於根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差獲取補償電壓；該反饋控制單元還用於在光調製器發生工作點漂移時，根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差、以及補償電壓獲取光調製器的反饋控制電壓；輸入單iC,用於將任意點偏置電壓和反饋控制電壓生成的所述任意點的目 標偏置電壓，並將所述任意點的目標偏置電壓加載在光調製器上。
9、 根據權利要求8所述的光調製器的偏置電壓控制裝置，其特徵在於，還 包括 選擇單元，用於將振蕩單元生成的擾動信號選擇加載在輸入單元的輸入端， 或者加載在光調製器的驅動器增益控制端。
10、 根據權利要求8所述的光調製器的偏置電壓控制裝置，其特徵在於， 所述反饋控制單元包括光電轉換器，用於將光調製器調製出的光信號轉化成交流電信號； .帶通濾波器，用於對所述交流電信號進行濾波獲取與擾動信號頻率對應.的 交流電信號；-同步檢測器，用於將濾波得到的交流電信號與擾動信號進行相位比較，並 輸出相位差信號；低通濾波器，用於將所述相位差信號轉化成直流電信號；可調電壓源，用於輸出預定電壓；加法器，用於將預定電壓和所述直流電信號相加；所述可調電壓源還用於在所述相加結果為零時，將所述預定電壓輸出為補 償電壓。
11、 根據權利要求IO所述的光調製器的偏置電壓控制裝置，其特徵在於， 所述光電轉換器還用於在光調製器發生工作點漂移時，將光調製器調製出 的光信號轉化成交流電信號；所述帶通濾波器還用於對所述交流電信號進行濾波獲取與擾動信號頻率對 應的交流電信號；所述同步檢測器還用於將濾波得到的交流電信號與擾動信號進行相位比較 得出相位差信號；所述低通濾波器還用於將所述相位差信號轉化成直流電信號；所述反饋控制單元還包括加法器，用於將所述直流電信號與補償電壓相加；積分器，用於將相加後的電壓積分得出反^t控制電壓。
12、 根據權利要求8所述的光調製器的偏置電壓控制裝置，其特徵在於， 所述輸入單元包括控制開關和加法器，所述加法器的輸出端連接到光調製器的 偏置電壓輸入端；碌，所述控制開關，用於當與所述任意點最接近的特殊點偏置電壓為正積分點 '電壓或者峰值電壓時，將反饋控制電壓加載在所述加法器的正向輸入端；當與 所述任意點最接近的特殊點偏置電壓為負積分點電壓或者谷值電壓時，將反饋 控制電壓加載在所述加法器的反向輸入端；所述任意點偏置電壓加載在所述加法器的正向輸入端。
13、 一兮光發射機，其特徵在於，包括 雷射模塊，用於產生連續光源； 驅動模塊，用於輸入需要調製的電信號；光調製器，用於按照需要調製的電信號將所述連續光源調製成光信號； 偏置電壓控制裝置，用於將擾動信號和任意點的偏置電壓加載在光調製器 上，根據所述光調製器輸出的光信號中與所述擾動信號對應的誤差獲取補償電 壓；在光調製器發生工作點漂移時，根據所述光調製器輸出的光信號中與擾動 信號對應的誤差、以及補償電壓獲取光調製器的反饋控制電壓；將任意點偏置 電壓和反饋控制電壓生成的所述任意點的目標偏置電壓，並將所述任意點的目 標偏置電壓加載在光調製器上。
全文摘要
本發明公開了一種光調製器的偏置電壓控制方法及裝置，涉及光通信技術領域，解決了現有技術中對於任意點偏置電壓的偏置電壓，只是在能準確計算出相位偏移的情況下才能進行偏置電壓的控制。本發明實施例在發生工作點漂移前，通過擾動信號獲取任意點偏置電壓和補償電壓；在發生工作點漂移後，通過補償電壓和擾動信號獲取反饋控制電壓，並由反饋控制電壓和任意點偏置電壓生成任意點目標偏置電壓加載到光調製器，從而實現對光調製器偏置電壓的控制。本發明實施例主要用於對光調製器的偏置電壓進行調整。
文檔編號H04B10/155GK101630975SQ20081013242
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月16日 優先權日2008年7月16日
發明者陳志強, 陶智慧 申請人:華為技術有限公司