光电调制器降噪和偏置点自动控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光电调制器降噪和偏置点自动控制方法及装置，包括：分别确定两个MZM调制器和P路移相器的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系；分别确定两个MZM调制器和P路移相器的目标偏置工作点，根据各目标偏置工作点及对应的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系，确定对应的目标直流偏置电压；向I路MZM调制器的直流偏置电压叠加第一导频信号，向Q路MZM调制器的直流偏置电压叠加第二导频信号，第一导频信号与所述第二导频信号的相位差为180度；对第一导频信号、第二导频进行动态调幅处理，使得两个MZM调制器输出的抖动幅度接近。本发明专利技术能够确定IQ‑MZM调制器的偏置工作点，并降低系统噪声。

Noise reduction and bias point automatic control method and device of photoelectric modulator

【技术实现步骤摘要】
光电调制器降噪和偏置点自动控制方法及装置
本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种光电调制器降噪和偏置点自动控制方法及装置。
技术介绍
IQ-MZM调制器由I路、Q路两个MZM调制器(马赫-曾德尔调制器)和P路移相器组成，I路MZM调制器和Q路MZM调制器用于对光载波信号的两个正交相位进行调制，P路移相器用于调节两路光载波信号的相位。应用于光通信系统中时，由于易受环境变化的影响，MZM调制器和P路移相器的偏置工作点容易产生漂移，影响光通信系统的传输性能和稳定性，因此，需要对IQ-MZM调制器的偏置工作点进行控制，以保证调制器工作于正常工作状态。现有的IQ-MZM调制器偏置工作点的控制方法，一种是时分复用检测谐波信号，根据谐波信号确定偏置工作点，这种方法会引入低频导频信号造成的噪声；另一种是于I、P、Q三路偏置电压信号中叠加不同频率的导频信号，对各路MZM调制器输出的反馈信号进行ADC采样，然后进行快速傅里叶变换处理，通过分析各频率分量的变化情况确定偏置工作点，由于需要进行快速傅里叶变换处理，对系统要求较高，且同样存在噪声影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种光电调制器降噪和偏置点自动控制方法及装置，以解决IQ-MZM调制器确定偏置工作点并降低噪声的问题。基于上述目的，本专利技术提供了一种光电调制器降噪和偏置点自动控制方法，用于对IQ-MZM调制器的偏置工作点进行自动控制，所述IQ-MZM调制器包括I路、Q路两个MZM调制器和P路移相器，方法包括：分别确定所述两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系；分别确定所述两个MZM调制器和所述P路移相器的目标偏置工作点，根据各目标偏置工作点及对应的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系，确定对应的目标直流偏置电压；向I路MZM调制器的直流偏置电压叠加第一导频信号，向Q路MZM调制器的直流偏置电压叠加第二导频信号，所述第一导频信号与所述第二导频信号的相位差为180度；对所述第一导频信号、所述第二导频进行动态调幅处理，使得所述两个MZM调制器输出的抖动幅度接近。可选的，所述确定两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系的方法是：对于任意一个MZM调制器、P路移相器，输入从小到大调节的直流偏置电压，并在所述直流偏置电压上叠加导频信号；检测光电检测器的输出信号，对所述输出信号进行信号处理得到一次谐波与二次谐波；确定所述一次谐波与二次谐波的幅度比值和直流输出光功率；当所述幅度比值达到极小值，且所述直流输出光功率接近极大值时，记录对应于MZM调制器或P路移相器的Peak点的直流偏置电压的取值；当所述幅度比值达到极小值，且所述直流输出光功率接近极小值时，记录对应所述MZM调制器或P路移相器的Null点对应的直流偏置电压的取值；将确定出Peak点到Null点之间的信号按照180度均分，得到180个工作点，确定所述180个工作点分别对应的所述直流偏置电压的180个取值，即建立所述直流偏置电压的180个取值与所述MZM调制器的180个工作点之间的对应关系。可选的，所述对叠加的导频信号进行动态调幅处理的方法是：于I路MZM调制器的直流偏置电压上叠加第一导频信号，Q路MZM调制器的直流偏置电压上不叠加导频信号，记录所述I路MZM调制器输出的第一抖动幅值；于所述Q路MZM的直流偏置电压上叠加第二导频信号，所述I路MZM调制器的直流偏置电压上不叠加导频信号，记录所述Q路MZM调制器输出的第二抖动幅值；根据所述第一抖动幅值与所述第二抖动幅值之间的大小关系，按照上述过程对所述第一导频信号和第二导频信号的幅值进行调整，直至所述第一抖动幅值与第二抖动幅值接近至相等。可选的，所述对所述第一导频信号和第二导频信号的幅值进行调整，直至所述第一抖动幅值与第二抖动幅值接近至相等，包括：若所述第一抖动幅值大于所述第二抖动幅值，则降低所述第一导频信号的幅值；若所述第一抖动幅值小于所述第二抖动幅值，则降低所述第二导频信号的幅值。可选的，所述确定对应的目标直流偏置电压之后，还包括：记录所述两个MZM调制器和所述P路移相器的目标偏置工作点分别对应的一次谐波与二次谐波之间的目标谐波比值。可选的，所述方法还包括：根据当前谐波比值和所述目标谐波比值的关系，确定当前偏置工作点是否偏离所述目标偏置工作点；若是，根据所述目标谐波比值，调整所述当前偏置工作点至所述目标偏置工作点。可选的，所述方法还包括：于所述两个MZM调制器和所述P路移相器分别叠加导频信号，测试所述IQ-MZM调制器输出的抖动幅度是否超过预设的总抖动阈值；若超过，则对于所述两个MZM调制器和所述P路移相器，分别根据当前谐波比值和对应的目标谐波比值的关系，确定当前偏置工作点是否偏离对应的目标偏置工作点。可选的，所述根据当前谐波比值和所述目标谐波比值的关系，确定当前偏置工作点是否偏离目标偏置工作点，包括：对于任意一个MZM调制器或P路移相器，于直流偏置电压上叠加导频信号，另一个或两个MZM调制器或P路移相器不叠加导频信号，检测光电检测器的输出信号，对所述输出信号进行处理得到一次谐波与二次谐波，根据所述一次谐波与二次谐波确定所述当前谐波比值，判断所述当前谐波比值与对应的目标谐波比值的差值是否超过预设的偏离阈值；若是，则确定所述直流偏置电压偏离对应的目标直流偏置电压，所述当前偏置工作点偏离所述目标偏置工作点。可选的，所述根据所述目标谐波比值，调整所述当前偏置工作点至所述目标偏置工作点，包括：调整所述直流偏置电压，使得所述当前谐波比值为所述目标谐波比值，以将所述当前偏置工作点调整为所述目标偏置工作点。本专利技术实施例还提供一种光电调制器降噪和偏置点自动控制装置，用于对IQ-MZM调制器的偏置工作点进行自动控制，所述IQ-MZM调制器包括I路、Q路两个MZM调制器和P路移相器，装置包括：关系确定模块，用于分别确定所述两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系；目标偏置电压确定模块：用于分别确定所述两个MZM调制器和所述P路移相器的目标偏置工作点，根据各目标偏置工作点及对应的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系，确定对应的目标直流偏置电压；第一降噪模块，用于向I路MZM调制器的直流偏置电压叠加第一导频信号，向Q路MZM调制器的直流偏置电压叠加第二导频信号，所述第一导频信号与所述第二导频信号的相位差为180度；第二降噪模块，对所述第一导频信号和所述第二导频信号进行动态调幅处理，使得所述两个MZM调制器输出的抖动幅度接近。从上面所述可以看出，本专利技术提供的光电调制器降噪和偏置点自动控制方法及装置，包括分别确定两个MZM调制器和P路移相器的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系；分别确定两个MZM调制器和P路移相器的目标偏置工作点，根据各目标偏置工作点及对应的偏置工作点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电调制器降噪和偏置点自动控制方法，用于对IQ-MZM调制器的偏置工作点进行自动控制，所述IQ-MZM调制器包括I路、Q路两个MZM调制器和P路移相器，其特征在于，方法包括：/n分别确定所述两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系；/n分别确定所述两个MZM调制器和所述P路移相器的目标偏置工作点，根据各目标偏置工作点及对应的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系，确定对应的目标直流偏置电压；/n向I路MZM调制器的直流偏置电压叠加第一导频信号，向Q路MZM调制器的直流偏置电压叠加第二导频信号，所述第一导频信号与所述第二导频信号的相位差为180度；/n对所述第一导频信号、所述第二导频进行动态调幅处理，使得所述两个MZM调制器输出的抖动幅度接近。/n

【技术特征摘要】
1.一种光电调制器降噪和偏置点自动控制方法，用于对IQ-MZM调制器的偏置工作点进行自动控制，所述IQ-MZM调制器包括I路、Q路两个MZM调制器和P路移相器，其特征在于，方法包括：
分别确定所述两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系；
分别确定所述两个MZM调制器和所述P路移相器的目标偏置工作点，根据各目标偏置工作点及对应的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系，确定对应的目标直流偏置电压；
向I路MZM调制器的直流偏置电压叠加第一导频信号，向Q路MZM调制器的直流偏置电压叠加第二导频信号，所述第一导频信号与所述第二导频信号的相位差为180度；
对所述第一导频信号、所述第二导频进行动态调幅处理，使得所述两个MZM调制器输出的抖动幅度接近。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定两个MZM调制器和所述P路移相器的偏置工作点与直流偏置电压之间的对应关系的方法是：
对于任意一个MZM调制器、P路移相器，输入从小到大调节的直流偏置电压，并在所述直流偏置电压上叠加导频信号；检测光电检测器的输出信号，对所述输出信号进行信号处理得到一次谐波与二次谐波；确定所述一次谐波与二次谐波的幅度比值和直流输出光功率；当所述幅度比值达到极小值，且所述直流输出光功率接近极大值时，记录对应于MZM调制器或P路移相器的Peak点的直流偏置电压的取值；当所述幅度比值达到极小值，且所述直流输出光功率接近极小值时，记录对应所述MZM调制器或P路移相器的Null点对应的直流偏置电压的取值；将确定出Peak点到Null点之间的信号按照180度均分，得到180个工作点，确定所述180个工作点分别对应的所述直流偏置电压的180个取值，即建立所述直流偏置电压的180个取值与所述MZM调制器的180个工作点之间的对应关系。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对叠加的导频信号进行动态调幅处理的方法是：
于I路MZM调制器的直流偏置电压上叠加第一导频信号，Q路MZM调制器的直流偏置电压上不叠加导频信号，记录所述I路MZM调制器输出的第一抖动幅值；
于所述Q路MZM的直流偏置电压上叠加第二导频信号，所述I路MZM调制器的直流偏置电压上不叠加导频信号，记录所述Q路MZM调制器输出的第二抖动幅值；
根据所述第一抖动幅值与所述第二抖动幅值之间的大小关系，按照上述过程对所述第一导频信号和第二导频信号的幅值进行调整，直至所述第一抖动幅值与第二抖动幅值接近至相等。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第一导频信号和第二导频信号的幅值进行调整，直至所述第一抖动幅值与第二抖动幅值接近至相等，包括：若所述第一抖动幅值大于所述第二抖动幅值，则降低所述第一导频信号的幅值；若所述第一抖动幅值小于所述第二抖动幅值，则降低所述第二导频信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱门，张会彬，李良灿，张杰，赵永利，高文杰，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11