一种控制电路及方法技术

本申请公开了一种控制电路，包括：光电转换子电路，用于对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输出电流；信号处理子电路，用于从所述输出电流中获得预设频率的电流；并基于获得的电流，确定调整策略；反馈控制子电路，用于基于所述调整策略，对作用于所述双环谐振器微环的偏置直流电流进行调整，以锁定所述双环谐振器的谐振波长为输入光信号的中心波长。本申请还公开了一种控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种控制电路及方法
本申请涉及光通信
，尤其涉及一种控制电路方法。
技术介绍
目前，硅基光子集成器件中，由于微环谐振器具有对特定的波长谐振增强、光传输的方向和路径可控、结构紧凑、设计自由度大、便于与其它器件集成等优点，因此成为光子集成回路中最重要的基础功能单元之一。双环谐振器作为微环谐振器的一种，能够实现输入端同侧、输出端同侧。由于双环谐振器的硅光微环对工艺误差和温度改变有很大的敏感性，因此波长的自动校准必不可少。相关技术中，对双环谐振器的两个微环分别进行扫描测试，寻找中心波长对应的最佳参数进行固定，以锁定中心波长。上述方式对双环谐振器的两个微环分别进行扫描测试，操作复杂，效率低。
技术实现思路
为解决存在的相关技术问题，本申请实施例提供一种控制电路及方法。本申请实施例的技术方案是这样实现的：本申请实施例提供一种控制电路，包括：光电转换子电路，用于对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输出电流；信号处理子电路，用于从所述输出电流中获得预设频率的电流；并基于获得的电流，确定调整策略；反馈控制子电路，用于基于所述调整策略，对作用于所述双环谐振器微环的偏置直流电流进行调整，以锁定所述双环谐振器的谐振波长为输入光信号的中心波长。本申请实施例提供一种控制方法，应用于控制电路，包括：对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输出电流；从所述输出电流中获得预设频率的电流；并基于获得的电流，确定调整策略；基于所述调整策略，对作用于所述双环谐振器微环的偏置直流电流进行调整，以锁定所述双环谐振器的谐振波长为输入光信号的中心波长。本申请实施例提供的控制电路及方法，控制电路中的光电转换子电路对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输出电流；所述控制电路中的信号处理子电路从所述输出电流中获得预设频率的电流；并基于获得的电流，确定调整策略；所述控制电路中的反馈控制子电路基于所述调整策略，对作用于所述双环谐振器微环的偏置直流电流进行调整，以锁定所述双环谐振器的谐振波长为输入光信号的中心波长。采用本申请实施例的方案，通过提取出的预设频率的电流的变化来对偏置直流电流进行调整，可以对所述双环谐振器的两个微环的谐振波长实现自动锁定，无需对每个微环进行单独扫描测试，操作简单；另外，可以对两个微环同时实现锁定，相对于每次仅能对一个微环进行锁定的方式，能够实现快速锁定所述中心波长。附图说明图1是相关技术中双环谐振器的结构示意图；图2是本申请实施例控制电路的结构组成示意图一；图3a是本申请实施例双环谐振器的耦合效率曲线示意图；图3b是本申请实施例控制电路的结构组成示意图二；图3c是本申请实施例控制电路的结构组成示意图三；图4是本申请实施例控制电路的结构组成示意图四；图5是本申请实施例控制电路的结构组成示意图五；图6是本申请实施例对环1的谐振波长进行校准的实现流程示意图；图7是本申请实施例对环2的谐振波长进行校准的实现流程示意图；图8是本申请实施例控制方法的实现流程示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本申请再作进一步详细的描述。21世纪是一个高度信息化的时代，信息的传输、处理和存储面临越来越高的要求。传统的电互连技术正面临信号延迟、功耗和散热等“电子瓶颈”，取而代之的光互连技术因传输速率快、抗电磁串扰、传输带宽大、传输能耗低等优点被广泛应用于信息处理领域。绝缘体上硅材料(SoI，Silicon-on-Insulator)由于其在通信波段透明、折射率差大以及与标准的互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor)工艺完全兼容等优点成为最热门的低成本高集成度光互连平台。在众多硅基光子集成器件中，微环谐振器由于具有对特定的波长谐振增强、光传输的方向和路径可控、结构紧凑、设计自由度大、便于与其它器件集成等优点，成为光子集成回路中最重要的基础功能单元之一。微环谐振器运用较为广泛的单环谐振器理论上无法实现输入端同侧、输出端同侧，如要同侧光场在传输中就会遇到较多交叉波导，导致损耗加大，在第五代移动通信(5G，5fifthGeneration)组网应用中受限。双环谐振器在理论上能够实现输入端同侧、输出端同侧。图1是相关技术中双环谐振器的结构示意图，如图1所示，双环谐振器包括两个硅光微环(图1所示的环1和环2)、一路上行波导，一路下行波导、加热器1和加热器2。其中，所述上行波导位于一个环2的上方，用于输入光信号；所述下行波导位于环1的下方，用于输出光信号。硅光微环，即硅基波导微环，用于通过倏逝场将离微环近距离传播的光波导耦合进来，产生谐振。加热器1包裹在环1上，用于对环1进行加热；加热器2包裹在环2上，用于对环2进行加热。由于硅光微环对工艺误差和温度改变有很大的敏感性，因此在大规模的应用中，波长的自动校准和温漂的自动补偿必不可少。目前，针对双环谐振器，实现波长校准的过程为：先对两个硅光微环的参数分别进行扫描测试，寻找中心波长对应的最佳参数，并将最佳参数固化，以锁定中心波长。其中，所述中心波长可以是指输入的光信号的中心波长。假设输入的光信号的波长范围为420纳米至760纳米，所述中心波长可以为510纳米。但是，上述波长校准的方式需要对每个微环进行扫描测试，效率低；且灵活性不够，若微环性能恶化，则固化的参数将逐渐失效；另外，也无法实现在线波长快速精准锁定。基于此，在本申请的各种实施例中，控制电路中的光电转换子电路对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输出电流；所述控制电路中的信号处理子电路从所述输出电流中获得预设频率的电流；并基于获得的电流，确定调整策略；所述控制电路中的反馈控制子电路基于所述调整策略，对作用于所述双环谐振器微环的偏置直流电流进行调整，以锁定所述双环谐振器的谐振波长为输入光信号的中心波长。本申请实施例提供一种控制电路，如图2所示，该控制电路包括：光电转换子电路21，用于对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输出电流；信号处理子电路22，用于从所述输出电流中获得预设频率的电流；并基于获得的电流，确定调整策略；反馈控制子电路23，用于基于所述调整策略，对作用于所述双环谐振器微环的偏置直流电流进行调整，以锁定所述双环谐振器的谐振波长为输入光信号的中心波长。实际应用时，可以将所述双环谐振器输出的光信号的强度变化趋势，作为对施加在微环的相应偏置直流进行调整的依据。由于不涉及使用其他复杂算法比如正交解调算法等等实现锁定中心波长，因而实现起来也较简单些。基于此，在一实施例中，光电转换子电路21，具体用于检测所述双环谐振器输出的光信号，并对所述光信号进行转换处理，得到输出电流；所述光信号是在所述双环谐振器的两个微环分别施加第一电流、第二电流后所述双环谐振器输出的光信号；所述第一电流为第一偏置直流和第一预设交流叠加后的电流；所述第二电流为第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制电路，其特征在于，包括：/n光电转换子电路，用于对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输出电流；/n信号处理子电路，用于从所述输出电流中获得预设频率的电流；并基于获得的电流，确定调整策略；/n反馈控制子电路，用于基于所述调整策略，对作用于所述双环谐振器微环的偏置直流电流进行调整，以锁定所述双环谐振器的谐振波长为输入光信号的中心波长。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制电路，其特征在于，包括：
光电转换子电路，用于对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输出电流；
信号处理子电路，用于从所述输出电流中获得预设频率的电流；并基于获得的电流，确定调整策略；
反馈控制子电路，用于基于所述调整策略，对作用于所述双环谐振器微环的偏置直流电流进行调整，以锁定所述双环谐振器的谐振波长为输入光信号的中心波长。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
光电转换子电路，具体用于检测所述双环谐振器输出的光信号，并对所述光信号进行转换处理，得到输出电流；所述光信号是在所述双环谐振器的两个微环分别施加第一电流、第二电流后所述双环谐振器输出的光信号；所述第一电流为第一偏置直流和第一预设交流叠加后的电流；所述第二电流为第二偏置直流和第二预设交流叠加后的电流；其中，所述第一预设交流的频率为第一频率，所述第二预设交流的频率为第二频率。


3.根据权利要求2上述的电路，其特征在于，所述信号处理子电路，具体用于通过对所述输出电流进行滤波处理，得到所述第一频率的第一子电流及所述第二频率的第二子电流；基于所述第一子电流，确定对所述第一偏置直流进行调整的第一调整策略；并基于所述第二子电流，确定对所述第二偏置直流进行调整的第二调整策略。


4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，反馈控制子电路，具体用于基于所述第一调整策略，对所述第一偏置直流进行调整，并基于所述第二调整策略，对所述第二偏置直流进行调整，以使所述双环谐振器的两个微环的谐振波长均达到所述中心波长。


5.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述信号处理子电路，具体用于：
基于第一截止频率，对所述输出电流进行滤波处理，得到所述第一频率的第一子电流；并基于第二截止频率，对所述输出电流进行滤波处理，得到所述第二频率的第二子电流。


6.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述信号处理子电路包括两个滤波器，用于对所述输出电流进行滤波；其中，一个滤波器的截止频率为所述第一截止频率，另一个滤波器的截止频率为所述第二截止频率。


7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述信号处理子电路还包括微分运算电路；
所述微分运算电路，用于针对所述第一子电流和所述第二子电流中的每个子电流，将相应子电流和对应的预设交流分别进行微分运算处理，得到两个运算结果，将两个运算结果进行相乘运算处理，得到相应处理结果；将所述相应处理结果作为所述输出电流与对应的预设交流的相应相关系数；所述相应相关系数用于确定对相应偏置直流进行调整的调整策略。


8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述信号处理子电路，具体用于：
判断相应相关系数是否大于预设阈值，得到判断结果；当所述判断结果表征所述相应相关系数大于预设阈值时，确定所述输出电流与相应预设交流呈正相关，并确定增大相应偏置直流的调整策略；当所述判断结果表征所述相应相关系数小于预设阈值时，确定所述输出电流与相应预设交流呈负相关，并确定减小相应偏置直流的调整策略。


9.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述反馈控制子电路，具体用于：
针对所述第一预设交流和所述第二预设交流中的每个预设交流，当所述输出电流与相应预设交流呈正相关时，增大对应的偏置直流；当所述输出电流与相应预设交流呈为负相关时，减小对应的偏置直流。


10.一种控制方法，其特征在于，应用于控制电路，包括：
对双环谐振器输出的光信号进行转换，得到输...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，张州，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44