光发射机和偏置电压控制方法技术

该发射机(100)配备有：光调制装置(2)；偏置电压输出装置(4)，用于向光调制装置供应叠加有导频信号的偏置电压；导频信号接收装置(5)；以及偏置电压控制装置(81)。偏置电压控制装置(81)具有：训练装置(62)，在第一偏置电压值和第二偏置电压值处基于导频信号分量来确定偏置电压的控制起始电压和控制方向。而且，偏置电压控制装置包括反馈装置(61)，在确定控制起始电压和控制方向之后，在沿着控制方向从控制起始电压调整偏移电压的同时，同各国分析导频信号分量来确定用于补偿光调制装置的工作电的偏差的适当偏置电压。在第一偏置电压值与第二偏置电压值之间的第一电压步长大于通过反馈装置(61)的逐步偏置电压调节的第二电压步长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光发射机，并且更具体地，涉及用于光发射机的偏置电压控制。
技术介绍
在最近的光通信系统中，针对四个相位差中的每一个承载两比特信息的QPSK(正交相移键控)被用作多级调制方法。在QPSK中使用两个并联的马赫-曾德(MZ)调制器(在下文中被称为“IQ调制器”)，其由两个MZ调制器组成。在IQ调制器中，每一个都用作MZ干涉仪的MZ调制器并联连接，并且通过施加90度的载波相位差来复用作为同相分量的同相通道(称为“I-通道”或“I-臂”)的调制信号以及作为正交分量的正交相位通道(称为“Q-通道”或“Q-臂”)的调制信号。该类型的光调制器对具有均匀强度的连续光执行强度调制。用于提供强度调制的功率包括信号功率和DC偏置功率，该信号功率与输入数字信号(数字输入信号)成比例。为了确保数字信号适当地进行操作，有必要适当地施加偏置(偏置电压或电流)并且有必要基于该偏置来施加信号(信号电压或电流)。存在使信号功率和偏置功率获得相对于数字输入信号成线性的并且没有失真的光调制信号的适当值。然而，因为该MZ调制器受环境温度或时间变化的影响，所以最佳偏置电压变化。因此，为了使信号质量稳定，重要的是高精度地控制光调制器的偏置。引用列表专利文献[专利文献1]日本未审查专利申请公开No.2005-005767[专利文献2]日本未审查专利申请公开No.2006-314003[专利文献3]日本未审查专利申请公开No.2007-310288[专利文献4]日本未审查专利申请公开No.2008-092172[专利文献5]日本未审查专利申请公开No.2011-160257
技术实现思路
技术问题至今，为了最佳地控制光在发射机中使用的调制器在发射机的启动时的偏置电压，已经以使得偏置电压逐步变化以找到最佳电压的方式来执行控制。然而，该方法的使用产生了如果初始启动电压在调制器的稳定状态下离最佳偏置电压锁定点最远，则用于获得最佳电压的控制稳定时间增加。具体地，在诸如相干多级调制的多级调制方法的情况下，控制稳定时间不可避免地根据需要偏置控制的MZI(马赫-曾德干涉仪)的数目的增加而增加。因此，在执行多级调制的光发射机中，调制器在光发射机的启动时的偏置电压控制稳定时间的减小将来将成为重要问题。因为MSA(多源协定)定义光收发机的规范等，所以光发射机的启动时间的减小是与常规设备的特征不同的特征，并且需要这样的功能。专利文献1描述了一种在强度调制期间的自动偏置控制(ABC)操作的基本原理。然而，专利文献1没有描述收敛到控制点的时间。专利文献2描述了一种在强度调制期间的ABC操作的基本原理。专利文献2还描述了在正常操作期间(在收敛到控制点之后)的ABC操作的基本原理。然而，在专利文献2中没有关于收敛时间的描述。另外，按与一个循环相对应的量来扫描调制器的Vπ特性，并且搜索最大值和最小值以找到控制点。然而，根据该方法，在相位调制期间以2Vπ扫描到大约10V至20V的电压，使得在ABC操作的收敛之前花费了太多的时间。专利文献3描述了一种在相位调制期间的ABC操作的基本原理。而且，在专利文献3中，没有关于收敛时间的描述。专利文献4描述了一种在相位调制期间的ABC操作的基本配置示例。然而，在专利文献4中没有关于收敛时间的描述。专利文献5描述了一种要在直接调制中使用的技术。专利文献5没有描述收敛时间。如上所述，专利文献1至5没有提供用于减小调制器在光发射机的启动时的偏置电压控制稳定时间的任何措施。已经做出本专利技术以解决上面提到的问题，并且本专利技术的目的在于提供能够减小调制器在光发射机的启动时的偏置电压控制稳定时间的光发射机和偏置电压控制方法。对问题的解决方案在示例性方面中，一种光发射机包括：光调制装置，用于对光信号进行调制以生成光调制信号；偏置电压输出装置，用于向光调制装置供应叠加有导频信号的偏置电压；导频信号接收装置，用于通过光电地转换光调制信号来提取与导频信号相对应的导频信号分量；以及偏置电压控制装置。该偏置电压控制装置包括：训练装置，用于在第一偏置电压值和第二偏置电压值下基于导频信号分量来确定偏置电压的控制起始电压和控制方向；以及反馈装置，用于确定适当的偏置电压，以在确定了控制起始电压和控制方向之后，通过在从控制起始电压起沿着控制方向以逐步方式调节偏置电压的同时分析导频信号分量来补偿光调制装置的工作点的偏差。在反馈装置中的偏置电压的逐步调节中，在第一偏置电压值与第二偏置电压值之间的第一电压步长被设定为大于第二电压步长。在另一示例性方面中，一种用于光发射机的偏置电压控制方法包括：通过对光信号进行调制来执行光调制以生成光调制信号；输出叠加有导频信号的偏置电压，在光调制期间供应所述偏置电压；接收导频信号以通过光电地转换光调制信号来提取与导频信号相对应的导频信号分量；以及执行偏置电压控制。偏置电压控制包括：训练处理，用于在第一偏置电压值和第二偏置电压值下基于导频信号分量来确定偏置电压的控制起始电压和控制方向；以及反馈处理，用于确定适当的偏置电压，以在确定了控制起始电压和控制方向之后，通过在从控制起始电压起沿着控制方向以逐步方式调节偏置电压的同时分析导频信号分量来在光调制期间补偿工作点的偏差。在反馈装置中的偏置电压的逐步调节中，在第一偏置电压值与第二偏置电压值之间的第一电压步长被设定为大于第二电压步长。本专利技术的有益效果根据上述示例性方面，能够提供能够减小调制器在光发射机的启动时的偏置电压控制稳定时间的光发射机和偏置电压控制方法。附图说明图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的光发射机的配置图；图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的QPSK调制器的配置图；图3是示出根据本专利技术的示例性实施例的QPSK调制器的I-臂和Q-臂中的Vπ曲线特性的图；图4A是示出根据本专利技术的示例性实施例的偏置电压控制的说明性图；图4B是示出根据本专利技术的示例性实施例的偏置电压控制的说明性图；图4C是示出根据本专利技术的示例性实施例的偏置电压控制的说明性图；图5A是示出根据本专利技术的示例性实施例的导频信号的幅度值、相位和电压变化的情况的模式图；图5B是示出根据本专利技术的示例性实施例的导频信号的幅度值、相位以及电压变化的情况的模式图；图5C是示出根据本专利技术的示例性实施例的导频信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光发射机，包括：光调制装置，所述光调制装置用于对光信号进行调制以生成光调制信号；偏置电压输出装置，所述偏置电压输出装置用于向所述光调制装置供应叠加有导频信号的偏置电压；导频信号接收装置，所述导频信号接收装置用于通过光电地转换所述光调制信号来提取与所述导频信号相对应的导频信号分量；以及偏置电压控制装置，其中，所述偏置电压控制装置包括：训练装置，所述训练装置用于基于在第一偏置电压值和第二偏置电压值处的所述导频信号分量来确定所述偏置电压的控制起始电压和控制方向；以及反馈装置，所述反馈装置用于在确定所述控制起始电压和所述控制方向之后，确定适当的偏置电压，以在从所述控制起始电压开始沿着所述控制方向以逐步方式调节所述偏置电压的同时，通过分析所述导频信号分量来补偿所述光调制装置的工作点的偏差，并且在所述第一偏置电压值与所述第二偏置电压值之间的第一电压步长大于在所述反馈装置中的所述偏置电压的逐步调节中的第二电压步长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.28 JP 2012-1877581.一种光发射机，包括：
光调制装置，所述光调制装置用于对光信号进行调制以生成光调
制信号；
偏置电压输出装置，所述偏置电压输出装置用于向所述光调制装
置供应叠加有导频信号的偏置电压；
导频信号接收装置，所述导频信号接收装置用于通过光电地转换
所述光调制信号来提取与所述导频信号相对应的导频信号分量；以及
偏置电压控制装置，其中，
所述偏置电压控制装置包括：
训练装置，所述训练装置用于基于在第一偏置电压值和第二
偏置电压值处的所述导频信号分量来确定所述偏置电压的控制起始电
压和控制方向；以及
反馈装置，所述反馈装置用于在确定所述控制起始电压和所
述控制方向之后，确定适当的偏置电压，以在从所述控制起始电压开
始沿着所述控制方向以逐步方式调节所述偏置电压的同时，通过分析
所述导频信号分量来补偿所述光调制装置的工作点的偏差，并且
在所述第一偏置电压值与所述第二偏置电压值之间的第一电压步
长大于在所述反馈装置中的所述偏置电压的逐步调节中的第二电压步
长。
2.根据权利要求1所述的光发射机，其中，所述训练装置基于在
所述第一偏置电压值处的所述导频信号分量的第一幅度值与在所述第
二偏置电压值处的所述导频信号分量的第二幅度值之间的比较的结果
来确定所述控制起始电压。
3.根据权利要求2所述的光发射机，其中，
当在所述第一偏置电压值处的所述导频信号分量的第一相位是正
的时，所述训练装置将比所述第一偏置电压值小所述第一电压步长的

\t电压值设定为所述第二偏置电压值，并且
当所述第一相位是负的时，所述训练装置将比所述第一偏置电压
值大所述第一电压步长的电压值设定为所述第二偏置电压值。
4.根据权利要求2或3所述的光发射机，其中，
当所述第二幅度值大于所述第一幅度值时，所述训练装置重复下
述操作：该操作采用所述第二偏置电压值作为新的第一偏置电压值并
且基于所述新的第一偏置电压值来使用第二偏置电压值，并且
当在所述新的第二偏置电压值处的所述导频信号分量的幅度值
小于在所述新的第一偏置电压值处的所述导频信号分量的幅度值时，
所述训练装置基于所述新的第二偏置电压值来确定所述控制起始电
压。
5.根据权利要求2至4中的任何一项所述的光发射机，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：五江渊裕太，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP