一种M-Z调制器工作点稳定的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术属于光通信技术领域，具体提供了一种M‑Z调制器工作点稳定的控制方法及系统，通过在载波信号上加载一个低频方波信号得到拟合信号，然后通过M‑Z调制器对该拟合信号进行调制后分别输出光信号，并通过取样电路采集光信号，把取样的光信号转化为低频电信号，通过该低频电信号进行采用分析后反馈控制M‑Z工作点，实现M‑Z调制器的自动闭环调节功能。在不增加硬件电路的基础上，采用外调制光模块闭环控制方法解决了M‑Z的工作点漂移的问题，尤其在环境温度和光功率大小发生变化时，依然具有稳定的工作点，且该方法是基于现有硬件电路本身，没有额外的硬件电路开发费用以及芯片占用空间，节约了成本。

A Control Method and System for the Stability of M-Z Modulator Operating Point

The invention belongs to the field of optical communication technology, and specifically provides a control method and system for working point stability of M_Z modulator. Fitting signal is obtained by loading a low frequency square wave signal on the carrier signal, and then modulating the fitting signal by M_Z modulator, respectively, outputting optical signals, and collecting optical signals through sampling circuit, converting the sampled optical signals into low frequency ones. The low frequency signal is used to control the working point of M_Z by feedback after analysis, and the automatic closed-loop regulation function of M_Z modulator is realized. On the basis of no additional hardware circuit, the closed-loop control method of external modulation optical module is adopted to solve the problem of working point drift of M_Z. Especially when the ambient temperature and light power change, it still has stable working point. This method is based on the existing hardware circuit itself, without additional hardware circuit development costs and chip occupancy space, and saves cost.

【技术实现步骤摘要】
一种M-Z调制器工作点稳定的控制方法及系统
本专利技术属于光通信
，具体涉及一种M-Z调制器工作点稳定的控制方法及系统。
技术介绍
随着可调谐和调制速率的变高，光通信中越来越用到马赫-曾德(M-Z)外调制器，它具有很多优点：采用行波电极，获得很高的工作速率；调制啁啾非常小；性能的波长依赖性很小；电光系数高；适用于多种码型等。M-Z调制器传输函数是非线性的，为了避免信号失真，必须使调制器工作在特定的偏置点上。但是随着环境温度，光功率大小等因素影响，M-Z的工作点会发生漂移。因此研究M-Z调制器偏置点控制技术十分重要，目前大多采用硬件反馈技术来进行闭环控制，随着模块小型化的发展，硬件电路需要进一步优化和集成，通过硬件电路配合相应的算法来实现M-Z调制器工作点稳定是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中M-Z调制器工作点不稳定的问题。为此，本专利技术提供了一种M-Z调制器工作点稳定的控制方法，包括以下步骤：S100：获取特定幅度和频率的低频信号，并将该信号加载在载波信号上后得到拟合信号；S200：采用M-Z调制器对所述拟合信号进行调制后再通过多模式输出得到光信号及电信号；S300：对所述电信号进行实时采样分析，比较所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值；S301：若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值等于零，保持所述M-Z调制器的控制输出不变，流程结束。优选地，若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值不等于零，根据标定参数调整所述M-Z调制器的控制输出，再进入步骤S301。优选地，所述低频信号包括幅度小于调制幅度的0.1％且频率小于1KHz的方波。优选地，所述对所述电信号进行采样分析的步骤包括：所述电信号为光电流信号，通过运放将所述电信号转换成电压信号，然后对所述电压信号进行采样分析。优选地，所述运放的增益宽带不超过800Hz。优选地，若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值不等于零，根据标定参数调整所述M-Z调制器的控制输出步骤包括：若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值大于零，则调高所述M-Z调制器的输出功率；若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值小于零，则调低所述M-Z调制器的输出功率。优选地，所述标定参数包括M-Z调制器的电压初始值及电压偏置值，所述电压初始值为控制M-Z调制器的原始值，所述电压偏置值与所述差值成线性相关。本专利技术还提供了一种M-Z调制器工作点稳定的控制系统，包括：控制模块、低频信号产生模块、信号处理模块、M-Z调制器、多模式处理模块及采样模块；所述控制模块用于通过所述信号处理模块对所述采样模块采取的电信号进行分析的结果来控制M-Z调制器的工作点；所述低频信号用于产生模块输出特定幅度和频率的低频信号；所述信号处理模块用于将所述低频信号与载波信号进行拟合后得到拟合信号；所述M-Z调制器用于对所述拟合信号进行调制后得到调制信号；所述多模式处理模块用于接收所述调制信号并分别输出光信号及电信号；所述采样模块用于对所述电信号进行采样并输出给所述信号处理模块进行信号处理。优选地，所述控制系统还包括光电探测器，所述光电探测器用于检测所述电信号。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种M-Z调制器工作点稳定的控制方法及系统，通过在载波信号上加载一个低频方波信号得到拟合信号，然后通过M-Z调制器对该拟合信号进行调制后分别输出光信号，并通过取样电路采集光信号，把取样的光信号转化为低频电信号，通过该低频电信号进行采用分析后反馈控制M-Z工作点，实现M-Z调制器的自动闭环调节功能。在不增加硬件电路的基础上，采用外调制光模块闭环控制方法解决了M-Z的工作点漂移的问题，尤其在环境温度和光功率大小发生变化时，依然具有稳定的工作点，且该方法是基于现有硬件电路本身，没有额外的硬件电路开发费用以及芯片占用空间，节约了成本。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术M-Z调制器工作点稳定的控制方法的流程示意图；图2是本专利技术M-Z调制器工作点稳定的控制系统的模块示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。实施例一：本专利技术实施例提供了一种M-Z调制器工作点稳定的控制方法，包括以下步骤：S100：获取特定幅度和频率的低频信号，并将该信号加载在载波信号上后得到拟合信号；S200：采用M-Z调制器对所述拟合信号进行调制后再通过多模式输出得到光信号及电信号；S300：对所述电信号进行实时采样分析，比较所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值；S301：若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值等于零，保持所述M-Z调制器的控制输出不变，流程结束。优选地，若所述高电平所对应的光输出功率与所述低电平所对应的光输出功率的差值不等于零，根据标定参数调整所述M-Z调制器的控制输出，再进入步骤S301。由上述可知，如图1所示，通过现有的硬件电路及软件模块来产生特定的幅度和频率的低频信号，其中，特定的幅度和频率根据具体的实际工程要求进行筛选。在载波信号的传输过程中先要对其进行调制，通过将所得到的特定幅度和频率的低频信号加载在载波信号上，得到拟合信号，然后通过M-Z调制器对所述拟合信号进行调制，最后通过多模式输出模块输出光信号和电信号，多模式输出电路包括两个并联电路，一路输出光信号，一路输出电信号，通过电信号是电流型的，电流的大小与光信号一一对应，通过监控光电流大小即电信号就可以确认光信号的功率。对完成调制的载波信号进行实时采样分析，判断所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值，将该采样分析结果实时传给处理器，处理器根据该反馈信息即可得知光信号输出的功率大小。若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值等于零，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种M‑Z调制器工作点稳定的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：获取特定幅度和频率的低频信号，并将该信号加载在载波信号上后得到拟合信号；S200：采用M‑Z调制器对所述拟合信号进行调制后再通过多模式输出得到光信号及电信号；S300：对所述电信号进行实时采样分析，比较所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值；S301：若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值等于零，保持所述M‑Z调制器的控制输出不变，流程结束。

【技术特征摘要】
1.一种M-Z调制器工作点稳定的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：获取特定幅度和频率的低频信号，并将该信号加载在载波信号上后得到拟合信号；S200：采用M-Z调制器对所述拟合信号进行调制后再通过多模式输出得到光信号及电信号；S300：对所述电信号进行实时采样分析，比较所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值；S301：若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值等于零，保持所述M-Z调制器的控制输出不变，流程结束。2.根据权利要求1所述的M-Z调制器工作点稳定的控制方法，其特征在于：若所述电信号的高幅度调制所对应的光输出功率与所述电信号的低幅度调制所对应的光输出功率的差值不等于零，根据标定参数调整所述M-Z调制器的控制输出，再进入步骤S301。3.根据权利要求1所述的M-Z调制器工作点稳定的控制方法，其特征在于：所述低频信号包括幅度小于调制幅度的0.1％且频率小于1KHz的方波。4.根据权利要求1所述的M-Z调制器工作点稳定的控制方法，其特征在于，所述对所述电信号进行采样分析的步骤包括：所述电信号为光电流信号，通过运放将所述电信号转换成电压信号，然后对所述电压信号进行采样分析。5.根据权利要求4所述的M-Z调制器工作点稳定的控制方法，其特征在于：所述运放的增益宽带不超过800Hz。6.根据权利要求1所述的M-Z调制器工作点稳定的控制方法，其特征在于：若所述电信号的高幅度...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹锋光，李克峰，王冰，李林科，吴天书，杨现文，张健，
申请(专利权)人：武汉联特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42