相移器的相移特性的估计装置、方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种相移器的相移特性的估计装置、方法及系统，向相移器加载不同的直流电信号以及两个不同频率的交流电信号，根据加载不同直流电信号下的电光调制器的输出光谱而获得的多组谱线功率关系估计相移特性，由于采用了两个不同频率的交流电信号，获得的谱线较多，能够在高频驱动信号下获得准确的估计结果，且相移特性的估计结果与电光调制器的设计结构无关，另外，相移特性的估计结果对温度以及耦合等外界条件不敏感。

Estimation Device, Method and System of Phase Shift Characteristics of Phase Shifter

The embodiment of the present invention provides an estimation device, method and system for phase shift characteristics of a phase shifter, which loads different DC electric signals and two AC signals of different frequencies to the phase shifter, and estimates phase shift characteristics according to the power relations of multiple spectral lines obtained from the output spectra of an electro-optic modulator loaded with different DC electric signals, since two AC signals of different frequencies are used. In addition, the estimation results of phase-shift characteristics are insensitive to external conditions such as temperature and coupling.

【技术实现步骤摘要】
相移器的相移特性的估计装置、方法及系统
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种相移器的相移特性的估计装置、方法及系统。
技术介绍
电光调制器作为光通信系统中的核心部件，可以实现将高频电信号转换为光信号的功能，因此具有重要的作用。马赫-增德尔(MZ，Mach-Zehnder)型调制器基于马赫-增德尔干涉原理，例如由分束/合束器和电信号驱动的调制臂(或者也可以称为相移臂)构成，是电光调制器普遍采用的构型之一。图1是现有的单个MZ型电光调制器的一示意图，其示意性示出了基础的单个MZ构型的电光调制器的情况。如图1所示，例如，该电光调制器100包括1×2分束器101、2个电光调制臂102、2×1合束器103。其中，每个电光调制臂102中可以包括一个或多个相移器1021。对于电光调制器，电光调制臂中相移器的相移特性，即相位随电信号的变化关系，例如，相位-电压特性和/或相位-电流特性。相移器的相移特性是主要影响电光调制器性能的重要因素，需要对这种关系的非线性程度进行监控和测量。例如，对于图1所示的单个MZ结构的电光调制器，测量电光调制臂中的相移器的相移特性可以使用以下两种现有方法：方法一、对于臂长不相等的MZ电光调制器，在不同的波长有不同的干涉状态；因此可以通过改变电光调制臂上的直流电压/电流，扫描输出光信号的光谱，记录在不同直流电压下干涉最小点的变化，从而计算出相位的大小，即相位随电压/电流的变化关系。方法二、对于臂长相等的MZ电光调制器，相位改变可以引起干涉位置即输出功率的变化，因此可以通过改变电光调制臂上的直流电压/电流，考察输出功率的变化，计算出相位-电压/电流曲线。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
专利技术人发现，上述两种现有方法存在以下问题：电光调制器的相移器上均加载直流信号进行测试，而在实际应用中，相移器将工作在高频的驱动电信号中，因此测试得到的非线性关系并不一定能够应用在高频驱动信号下。另外，上述两种现有方法严重依赖于电光调制器的设计结构，例如，上述方法一只适用于臂长差较长的不对称臂MZ结构，且上述方法一和方法二不能够简单地应用在多个组合的MZ电光调制器上。另外，上述两种现有方法受环境因素影响大，例如，环境温度和局部温度的变化会导致相位变化，以及电光调制器与光纤的耦合状态如果不稳定，均会引起测试结果的不准确。本专利技术实施例提供一种相移器的相移特性的估计装置、方法及系统，向相移器加载不同的直流电信号以及两个不同频率的交流电信号，根据加载不同直流电信号下的电光调制器的输出光谱而获得的多组谱线功率关系估计相移特性，由于采用了两个不同频率的交流电信号，获得的谱线较多，能够在高频驱动信号下获得准确的估计结果，且相移特性的估计结果与电光调制器的设计结构无关，另外，相移特性的估计结果对温度以及耦合等外界条件不敏感。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种相移器的相移特性的估计装置，所述装置包括：加载单元，其用于将测试信号加载到电光调制器的相移器上，该测试信号包括能够变化的直流电信号以及具有第一频率的第一交流电信号和具有第二频率的第二交流电信号；获取单元，其用于根据加载不同直流电信号下的所述电光调制器的输出光谱，获得多组谱线功率关系，其中，每组谱线功率关系是在加载同一直流电信号下的所述输出光谱中的多个谱线的功率相互之间的大小关系；估计单元，其用于根据所述多组谱线功率关系，估计所述相移器的相移特性。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种相移器的相移特性的估计系统，包括：测试信号源，其用于生成加载到电光调制器的相移器上的测试信号，该测试信号包括直流电信号以及具有第一频率的第一交流电信号和具有第二频率的第二交流电信号；光谱仪，其用于获得所述电光调制器的输出光谱；以及电子设备，其包括根据本专利技术实施例的第一方面所述的相移器的相移特性的估计装置。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种相移器的相移特性的估计方法，包括：将测试信号加载到电光调制器的相移器上，该测试信号包括能够变化的直流电信号以及具有第一频率的第一交流电信号和具有第二频率的第二交流电信号；根据加载不同直流电信号下的所述电光调制器的输出光谱，获得多组谱线功率关系，其中，每组谱线功率关系是在加载同一直流电信号下的所述输出光谱中的多个谱线的功率相互之间的大小关系；根据所述多组谱线功率关系，估计所述相移器的相移特性。本专利技术的有益效果在于：向相移器加载不同的直流电信号以及两个不同频率的交流电信号，根据加载不同直流电信号下的电光调制器的输出光谱而获得的多组谱线功率关系估计相移特性，由于采用了两个不同频率的交流电信号，获得的谱线较多，能够在高频驱动信号下获得准确的估计结果，且相移特性的估计结果与电光调制器的设计结构无关，另外，相移特性的估计结果对温度以及耦合等外界条件不敏感。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是现有的单个MZ型电光调制器的一示意图；图2是本专利技术实施例的相移特性的估计装置的一示意图；图3是本专利技术实施例1的加载同一直流电信号下的输出光谱的一示意图；图4是本专利技术实施例1的估计单元203的一示意图；图5是本专利技术实施例2的相移器的相移特性的估计系统的一示意图；图6是本专利技术实施例2的电子设备503的系统构成的一示意框图；图7是本专利技术实施例3的相移器的相移特性的估计方法的一示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。实施例1本专利技术实施例提供一种相移器的相移特性的估计装置。图2是本专利技术实施例的相移特性的估计装置的一示意图，如图2所示，相移特性的估计装置200包括：加载单元201，其用于将测试信号加载到电光调制器的相移器上，该测试信号包括能够变化的直流电信号以及具有第一频率的第一交流电信号和具有第二频率的第二交流电信号；获取单元202，其用于根据加载不同直流电信号下的该电光调制器的输出光谱，获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相移器的相移特性的估计装置，所述装置包括：加载单元，其用于将测试信号加载到电光调制器的相移器上，该测试信号包括能够变化的直流电信号以及具有第一频率的第一交流电信号和具有第二频率的第二交流电信号；获取单元，其用于根据加载不同直流电信号下的所述电光调制器的输出光谱，获得多组谱线功率关系，其中，每组谱线功率关系是在加载同一直流电信号下的所述输出光谱中的多个谱线的功率相互之间的大小关系；估计单元，其用于根据所述多组谱线功率关系，估计所述相移器的相移特性。

【技术特征摘要】
1.一种相移器的相移特性的估计装置，所述装置包括：加载单元，其用于将测试信号加载到电光调制器的相移器上，该测试信号包括能够变化的直流电信号以及具有第一频率的第一交流电信号和具有第二频率的第二交流电信号；获取单元，其用于根据加载不同直流电信号下的所述电光调制器的输出光谱，获得多组谱线功率关系，其中，每组谱线功率关系是在加载同一直流电信号下的所述输出光谱中的多个谱线的功率相互之间的大小关系；估计单元，其用于根据所述多组谱线功率关系，估计所述相移器的相移特性。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个谱线包含第一频率和第二频率的交调谐波分量和第一频率和/或第二频率的倍频谐波分量中的至少一个，以及第一频率和/或第二频率的基频分量。3.根据权利要求2所述装置，其中，所述获取单元根据加载不同直流电信号下的所述电光调制器的输出光谱，获得多组功率比值或差值的测量值，其中，所述功率比值或差值是第一频率和/或第二频率的基频分量的功率与第一频率和/或第二频率的倍频谐波分量的功率的比值或差值，和/或，第一频率和/或第二频率的基频分量的功率与第一频率和第二频率的交调谐波分量的功率的比值或差值。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述估计单元包括：第一计算单元，其用于计算预设的多组非线性系数中各组非线性系数分别对应的加载不同直流电信号下的多组所述功率比值或差值的理论值或仿真值；第二计算单元，其用于计算各组非线性系数分别对应的所述多组功率比值或差值的理论值或仿真值与所述多组功率比值或差值的测量值的距离；确定单元，其用于将所述距离最小的一组非线性系数作为表征所述相移器的相移特性的多项式中的非线性系数。5.根据权利要求4所述的装置，其中，对于各组非线性系数，所述第二计算单元分别计算各组功率比值或差值的理论值或仿真值与各组所述功率比值或差值的测量值的距离，并计算各个距离之和，...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐艳辉，叶彤，陶振宁，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP