一种光强度调制的实时维稳系统技术方案

本申请提供一种光强度调制的实时维稳系统，包括工作激光器、IM、光强监控器、波分器件、参考激光器以及合束装置，光强监控器根据调制参考光的平均光功率值实时反馈调节IM的DC端的电压或者RF端的电压，使输出的调制工作光的光强符合系统要求。本申请的参考激光器发射的参考光用于维稳，可以控制参考激光器在某一时间段内发射的光调制后只包含一种强度的光脉冲，根据调制参考光的平均光功率调节IM的DC端的电压使其调制参考光的强度符合要求，或调节IM的RF端的电压使其输出的调制参考光的强度与参考光的强度比例符合要求，就能够保证每个调制工作光的强度符合系统要求，实现了实时、高效的光强度调制维稳。

A Real-time Stabilization System for Light Intensity Modulation

【技术实现步骤摘要】
一种光强度调制的实时维稳系统
本申请涉及光强度调制
，具体涉及一种光强度调制的实时维稳系统。
技术介绍
在光通信领域，通常需要使用强度调制器(IntensityModulator，IM)对光强度进行稳定的调制，铌酸锂晶体作为一种优良的横向电光调制材料，因其驱动电压低、插入损耗小、光谱工作范围宽、消光比高和易于大规模生产等优点，得到了广泛的应用。IM主要利用电光调制，利用电压控制光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动，从而实现相位调制。单纯的相位调制不能调制光的强度，由包含两个相位调制器和两个Y分支波导构成的M-Z干涉仪式调制器实现强度调制。M-Z干涉仪式强度调制器的内部结构决定了其对光强度的调制结果会随外界环境的变化而发生漂移，所以需要对光强度调制进行维稳设计。现有的一种光强度调制的维稳系统如图1所示，该维稳系统包括工作激光器10、IM20、分束器30以及光强监控器40；所述IM20接收所述工作激光器10发出的光，所述IM20的RF端电压需要加载的电压与工作激光器10进行关联，所述IM20对接收的光进行调制，输出调制光；所述分束器30接收调制光，并对调制光进行分束，一部分调制光用于通讯，另一部分调制光发送给光强监控器40；所述光强监控器40测量调制光的平均光功率值，并根据该平均光功率值的结果反馈调节IM20的工作点电压(即DC端电压)进行强度维稳。但是现有的光强度调制的维稳系统有如下缺点：现有的维稳系统是对IM调制后的调制工作光的平均光功率进行测量，反馈调节IM的DC端电压以维持平均光功率的稳定。由于现有的维稳系统测量的调制后的光脉冲是工作激光器10发出的光，因此，在测量调制工作光的平均光功率时，其平均光功率的能量中包含了两种或多种不同强度的光脉冲。例如，未调制的工作光强度为1，在时长为t1的时间段内，调制工作光的脉冲中包含10个强度0.5的光脉冲，在时长为t1的下一时间段内，IM的DC端电压发生了漂移，调制工作光的脉冲中包含5个强度0.6以及5个强度0.4的光脉冲，然而在测量平均光功率时，这两时间段内的平均光功率相同，这种情况就会导致IM的DC端电压已经漂移了，但是由于检测的平均光功率可能不会发生变化，因此现有的维稳系统平均光功率值并不能保证每个调制光脉冲的强度稳定。
技术实现思路
本申请提供一种光强度调制的实时维稳系统，可根据调制参考光的平均光功率值，进行实时、高效的光强度调制维稳，解决现有的维稳系统根据调制工作光的平均光功率不能保证每个调制工作光的强度稳定的问题。本申请提供一种光强度调制的实时维稳系统，包括：工作激光器、IM、光强监控器、波分器件、参考激光器以及合束装置；所述工作激光器用于发出工作光，所述参考激光器用于发出参考光；所述工作光与所述参考光经过合束装置输出合束光，将所述合束光发送至IM；IM用于对所述合束光进行调制输出调制光，将所述调制光发送至所述波分器件；所述波分器件用于所述调制光进行分束，得到调制工作光以及调制参考光，并将所述调制工作光输送至通讯系统、将所述调制参考光输送给光强监控器；所述光强监控器用于根据测量的调制参考光的平均光功率值实时反馈调节IM的DC端的电压或者RF端的电压，使输出的调制工作光的光强符合系统要求。优选地，所述工作激光器发射的工作光的波长为λ1，所述参考激光器发射的参考光的波长为λ2，所述波长λ1与波长λ2相近且不相等，所述波长λ1与波长λ2最多相近至可被所述波分器件区分。优选地，所述光强监控器包括光强检测模块、模糊PID算法模块以及偏压控制模块；所述模糊PID算法模块分别与所述光强检测模块和偏压控制模块相连接，所述光强检测模块与所述波分器件相连接，所述偏压控制模块与所述IM相连接；所述光强检测模块用于测量的所述调制参考光的平均光功率值；所述模糊PID算法模块用于根据测量的调制参考光的平均光功率值实时控制所述偏压控制模块对DC端的电压进行微扰、对DC端的电压进行调节或者对RF端的电压进行调节。优选地，所述光强检测模块包括光电转换电路、I/V转换电路以及A/D转换电路。优选地，所述偏压控制模块包括D/A转换电路以及运算放大电路。由以上方案可知，本申请提供一种光强度调制的实时维稳系统，其中本申请的实时维稳系统包括工作激光器、IM、光强监控器、波分器件、参考激光器以及合束装置，光强监控器根据调制参考光的平均光功率值实时反馈调节IM的DC端的电压或者RF端的电压，使输出的调制工作光的光强符合系统要求。本申请的实时维稳系统包括两个激光器，工作激光器发射的工作光用于通讯，参考激光器发射的参考光用于维稳，光强监控器可测量调制参考光的平均光功率值。因此，本申请的维稳系统可以控制参考激光器在某一时间段内发射的光调制后只包含一种强度的光脉冲，测量其调制参考光的平均光功率即可反映出IM的工作点的漂移情况，根据调制参考光的平均光功率，通过调节IM的DC端的电压使其调制参考光的强度符合要求，或调节IM的RF端的电压使其输出的调制参考光的强度与参考光的强度比例符合要求，就能够保证每个调制工作光的强度符合系统要求，实现了实时、高效的光强度调制维稳。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种维稳系统的结构示意图；图2为本申请实施例的一种实时维稳系统结构示意图；图3为本申请实施例的一种光强监控器的结构示意图。其中，10-工作激光器，20-强度调制器，30-分束器，40-光强监控器，401-光强检测模块，402-模糊PID算法模块，403-偏压控制模块，50-波分器件，60-参考激光器，70-合束装置。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。参见图2所示的实时维稳系统结构示意图，本申请实施例提供一种光强度调制的实时维稳系统，该实时维稳系统包括：工作激光器10、IM20、光强监控器40、波分器件50、参考激光器60以及合束装置70；所述工作激光器10用于发出的工作光，所述参考激光器60用于发出的参考光。工作光用于通讯，参考光用于维稳，因而参考光对工作光几乎没有影响，因此本申请的实时维稳系统可以在不影响通讯效率的情况下进行维稳工作。所述工作光与所述参考光经过合束装置70输出合束光，将所述合束光发送至IM20；IM20用于所述合束光进行调制输出调制光，将所述调制光发送至所述波分器件50，所述波分器件50用于所述调制光进行分束，得到调制工作光以及调制参考光。本申请的波分器件50可以是密集波分复用器或其他常见的波分器件，只要能够将调制光进行分束即可。所述波分器件50将所述调制工作光输送至通讯系统、将所述调制参考光输送给光强监控器40；所述光强监控器40用于根据测量的调制参考光的平均光功率值实时反馈调节IM20的DC端的电压或者RF端的电压，使输出的调制工作光的光强符合系统要求。当IM20的工作点发生漂移后，当前工作的电压不在是IM20的工作点对应的电压，导致得到的调制参考光的平均光功率发生变化。因而光强监控器40通过测量调制参考光的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光强度调制的实时维稳系统，其特征在于，包括：工作激光器(10)、IM(20)、光强监控器(40)、波分器件(50)、参考激光器(60)以及合束装置(70)；所述工作激光器(10)用于发出工作光，所述参考激光器(60)用于发出参考光；所述工作光与所述参考光经过合束装置(70)输出合束光，将所述合束光发送至IM(20)；IM(20)用于对所述合束光进行调制输出调制光，将所述调制光发送至所述波分器件(50)；所述波分器件(50)用于所述调制光进行分束，得到调制工作光以及调制参考光，并将所述调制工作光输送至通讯系统、将所述调制参考光输送给光强监控器(40)；所述光强监控器(40)用于根据测量的调制参考光的平均光功率值实时反馈调节IM(20)的DC端的电压或者RF端的电压，使输出的调制工作光的光强符合系统要求。

【技术特征摘要】
1.一种光强度调制的实时维稳系统，其特征在于，包括：工作激光器(10)、IM(20)、光强监控器(40)、波分器件(50)、参考激光器(60)以及合束装置(70)；所述工作激光器(10)用于发出工作光，所述参考激光器(60)用于发出参考光；所述工作光与所述参考光经过合束装置(70)输出合束光，将所述合束光发送至IM(20)；IM(20)用于对所述合束光进行调制输出调制光，将所述调制光发送至所述波分器件(50)；所述波分器件(50)用于所述调制光进行分束，得到调制工作光以及调制参考光，并将所述调制工作光输送至通讯系统、将所述调制参考光输送给光强监控器(40)；所述光强监控器(40)用于根据测量的调制参考光的平均光功率值实时反馈调节IM(20)的DC端的电压或者RF端的电压，使输出的调制工作光的光强符合系统要求。2.根据权利要求1所述的光强度调制的实时维稳系统，其特征在于，所述工作激光器(10)发射的工作光的波长为λ1，所述参考激光器(60)发射的参考光的波长为λ2，所述波长λ1与波长λ2相近且不相等，所述波长λ1与波...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴微微，穆道生，
申请(专利权)人：北京中创为量子通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11