一种控制光调制器的偏置电压的方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种控制光调制器偏置电压的方法和相关装置，其中，所述方法包括：获得光调制器的输出信号；获得所述光调制器的输出信号和该输出信号包含的噪音信号的关系信息；对所述输出信号和所述噪音信号的关系信息进行分析，获得相移偏置电压控制信息；根据所述控制信息获得当前相移偏置电压，将所述当前相移偏置电压加载在所述光调制器上。在本发明专利技术实施例中，控制光调制器偏置电压的方法，具有自动反馈调节的作用，可对光调制器的π／２相移单元的偏置电压进行调节，提高了光调制器的输出信号的稳定性。

Method for controlling bias voltage of light modulator and related device

The invention discloses a method for controlling the light modulator bias voltage and related device, wherein the method comprises: obtaining an output signal light modulator; information gain noise signal the output signal of the optical modulator and the output signal contains; the output signal and the relationship between information analysis the noise signal, obtain the phase shift bias voltage control information; according to the control information to obtain the current phase shift bias voltage, the current phase shift bias voltage loading in the optical modulator. In the embodiment of the invention, the control method of light modulator bias voltage, the role of regulation with automatic feedback, can bias voltage on the light modulator pi / 2 phase shift unit is adjusted to improve the stability of the output signal of the optical modulator.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号传输领域，尤其涉及一种控制光调制器的偏置电压的方法 及相关装置。
技术介绍
在光传输系统中，光线路调制码型对光传输系统而言非常关键，码型的选 择直接影响系统的传输性能、光谦效率、非线性容忍度以及色散容忍度等。在 高速光传输系统中， 一般可采用基于相位调制技术的码型。例如，差分相移键控码(Differential Phase Shift Keying , DPSK )和差分正交相移键控码(Differential Quadrature Phase Shift Keying ， DQPSK )。DPSK和DQPSK相位调制通过相位来携带数字信息，相位信息的改变并不 能改变最终输出光功率。图1为DPSK和DQPSK的波形和光强示意图。从图中 可以看出来，PSK (Phase Shift Keying相移键控码)调制中比特信息为零时仍 然有波形输出，光强则为一条直线，表明输出光强并不随比特信息的变化而改 变。DQPSK的产生采用的是层叠式马赫-泽德调制器(Mach-Zender Modulator, MZM),又叫做双平行调制器，其结构是上下各有一个MZM调制器，并且在其 中一个MZM调制器后还有一个tt/2相移单元。MZM光强和光场调制曲线示意 图如图2所示，实曲线表示光强调制曲线，虛曲线表示光场调制曲线。在PSK调制中，MZM的工作偏置点(即偏置电压)处于最低点，输入电 压为2Vpi。 Vpi表示为在LiNb03晶体中的光发生半个波长即丌相位变化所需 要的输入电压，在光强曲线上则表现为最高和最低点输入电压的差值。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术至少存在如下问题在层叠式MZM调制器的71/2相移单元中，由于加载在7T/2相移单元上的相移偏置电压的不稳定，将会导致丌/2相移单元输出的相移信号的不稳定。因 此丌/2相移单元的相移偏置电压的控制对于产生稳定的PSK (如DPSK和 DQPSK)信号极其重要。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种控制光调制器的偏置电压的方法及相关装置。可对 光调制器中的兀/2相移单元的偏置电压进行自动控制，以获得稳定的输出信号。为此， 一方面，本专利技术的实施例纟是供了一种控制光调制器偏置电压的方法， 包括获得光调制器的输出信号；获得所述光调制器的输出信号和该输出信号 包含的噪音信号的关系信息；对所述输出信号和所述噪音信号的关系信息进行 分析，获得相移偏置电压控制信息；冲艮据所述控制信息获得当前相移偏置电压， 将所述当前相移偏置电压加载在所述光调制器上。另一方面，本专利技术的实施例提供了一种控制光调制器偏置电压的装置，所述装置包括相移偏置电压获取单元用于获取进行7T/2相移时的相移偏置电压，所述相移偏置电压获取单元包括相移信号获取模块，用于获得光调制器的输 出信号；信噪信息获取模块，用于获得所述光调制器的输出信号和该输出信号 包含的噪音信号的关系信息；相移逻辑分析;漠块，用于对所述输出信号和所述 噪音信号的关系信息进行分析，获得相移偏置电压控制信息；相移偏置电压获取模块，用于根据所述控制信息获得当前相移偏置电压，并将所述当前相移偏 置电压加载在所述光调制器上。相应的，本专利技术的实施例还提供了一种光发射机，包括激光器，用于产生连续光；驱动模块，用于输入需要调制的数据电信号；光调制器，用于根据一 定的偏置电压将所述需要调制的数据电信号调制在所述连续光上形成承载所述 数据的光信号；并该光发射机还包括上述的控制光调制器的偏置电压的装置。在本专利技术实施例中提供的方案中，由于控制光调制器的偏置电压的装置和 方法具有自动反馈调节的作用，可以获得稳定的相移偏置电压，提高了相移信号的稳定性。 附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以才艮据这些附图获得其他的附图。图1是DPSK和DQPSK的波形和光强示意图； 图2是MZM光强和光场调制曲线示意图； 图3是MZM调制器的原理示意图； 图4是DQPSK的相位调制过程示意图5是本专利技术实施例中偏置点偏置电压获取单元的一种组成示意图6是本专利技术实施例中扰频信息获取模块的一种组成示意图7是本专利技术实施例中逻辑分析模块的一种组成示意图8是本专利技术实施例中信号产生模块的一种组成示意图9是本专利技术实施例中偏置点偏置电压获取单元的一种组成示意图9a本专利技术实施例中偏置点偏置电压获取单元的一种组成示意图10是本专利技术实施例中相移偏置电压获取单元的一种组成示意图11是本专利技术实施例中信噪信息获取模块的一种组成示意图12是相移变化和噪声能量的关系的示意图13是本专利技术实施例中相移偏置电压获取模块的一种组成示意图14是双平行MZM输出光矢量叠加示意图15是本专利技术实施例中控制光调制器的偏置电压的流程示意图16是本专利技术实施例中获得偏置点偏置电压的流程示意图17是MZM偏置点控制示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一般相位调制都是采用基于LiNb03晶体的MZM调制器。MZM调制器示 意图如图3所示，通过输入电压(0来改变LiNb03的电光系数，从而改变晶体 折射率，折射率的改变引起光相位的变化从而将电信号调制到光信号上。下面以DQPSK为例，说明整个相位调制过程。如图4所示，传输数据经过 预编码得到I路数据和Q路数据，I路数据和Q路数经过驱动器1和驱动器2 ;故大后驱动双平行调制器MZM1和MZM2。同时，分布反馈(Distributed Feed Back, DFB )激光器发出的激光分别进 入到双平行调制器MZM1和MZM2，并在经过驱动器放大的I路数据和Q路数 据的驱动下，通过双平行调制器MZMl和MZM2调制输出DQPSK光信号。其 中，MZMl输出的相位调制信号需通过一个p/2相移单元经过p/2相移后，与 MZM2输出的信号合成DQPSK信号，并输出到分光模块。输出的DQPSK光信号经分光模块分部分光到PD1 (Photo Detector,光电检 测器)，并经过光电变换后把电信号送给偏置点偏置电压获取单元，偏置电压获 耳又单元从而输出两个偏置电压VI和V2到两个MZM。同时，输出的DQPSK光信号经过分光模块分部分光到PD2，并经过光电变 换后把电信号送给相移偏置电压获取模块。相移偏置电压获取模块输出偏置电 压V3到相移器单元，从而精确的产生p/2相移。其中，图4中所示的预编码部分是DQPSK光传输系统的一个重要部分，但 是在QPSK光传输系统中可以没有预编码部分。上述对DQPSK和QPSK光传输系统的工作过程的说明，主要是为了更好的 理解本专利技术的实施例，不能以此认为本专利技术实施例仅仅局限于这两种光传输系统。对本专利技术实施例中提供的获得相位调制信号的方法和装置应理解为，所述 方法和装置可适用于进行相位调制时需要对相移偏置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制光调制器的偏置电压的方法，其特征在于，所述方法包括：　获得光调制器的输出信号；　获得所述光调制器的输出信号和该输出信号包含的噪音信号的关系信息；　对所述输出信号和所述噪音信号的关系信息进行分析，获得相移偏置电压控制 信息；　根据所述控制信息获得当前相移偏置电压，将所述当前相移偏置电压加载在所述光调制器上。

【技术特征摘要】
1、一种控制光调制器的偏置电压的方法，其特征在于，所述方法包括获得光调制器的输出信号；获得所述光调制器的输出信号和该输出信号包含的噪音信号的关系信息；对所述输出信号和所述噪音信号的关系信息进行分析，获得相移偏置电压控制信息；根据所述控制信息获得当前相移偏置电压，将所述当前相移偏置电压加载在所述光调制器上。2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述获得所述光调制器的输出 信号和该输出信号包含的噪音信号的关系信息包括对所述输出信号进行滤波，根据滤波结果，获得输出信号的信噪比。3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述输出信号进行滤波, 根据滤波结果，获得输出信号的信噪比包括对所述输出信号进行滤波；对滤波后的信号进行包络检波，根据包络检波的结果，获得输出信号的信4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出信号中包括扰频信号， 所述获得所述光调制器的输出信号和该输出信号包含的噪音信号的关系信息包 括对输出信号进行滤波，获得输出信号的噪音中的扰频频率的一倍频能量信 息、二倍频能量信息或其他多倍频能量信息。，5、 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述输出信号和所述噪噪比。音信号的关系信息进行分析，获得相移偏置电压控制信息包括根据所述输出信号的噪声能量信息、 一倍频能量信息、二倍频能量信息或 其他多倍频能量信息，获得相移偏置电压控制信息。6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制信息获得当 前相移偏置电压包括根据所述控制信号获得直流偏置电压；将扰频信号和直流偏置电压相加获得所述当前相移偏置电压。7、 如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 获得光调制器的输出信号中的扰频频率信息；对所述光调制器的输出信号和获得的扰频频率信息进行分析，获得偏置点 信息；根据所述偏置点信息获得直流偏置电压；根据加载的扰频信号和直流偏置电压获得加载在所述光调制器上的偏置点 偏置电压。8、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获得光调制器的输出信号 中的扰频频率信息包括对光调制器的输出信号进行滤波，获得扰频频率的一倍频能量信息和获得 二倍频能量信息或其他多倍频能量信息。9、 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述光调制器的输出信 号和获得的扰频频率信息进行分析，获得偏置点信息包括对所述光调制器的输出信号和获得的扰频频率信息根据偏置点判断标准进 行分析，获得偏置点信息；其中，所述偏置点判断标准包括当所述二倍频能量或其他多倍频能量最高，所述一倍频能量最低，且所述光调制器的输出信号由大到小变化时，偏置点处于最低点；当所述二倍频能量或其他多倍频能量最高，所述一倍频能量最低，且所述光调制器的输出信号由小到大变化时，偏置点处于最高点；当所述一倍频能量最高，所述二倍频能量或其他多倍频能量最低时，偏置 点处于积分点。10、 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏置点信息获 得加载的扰频信号和直流偏置电压包括根据所述偏置点信息和偏置点调节策略获得直流偏置电压。11、 一种控制光调制器偏置电压的装置，其特征在于，所述装置包括相移 偏置电压获取单元用于获取进行7T/2相移时的相移偏置电压，所述相移偏置电 压获取单元包括相移信号获取模块，用于获得光调制器的输出信号；信噪信息获取模块，用于获得所述光调制器的输出信号和该输出信号包含 的噪音信号的关系信息；相移逻辑分析模块，用于对所述输出信号和所述噪音信号的关系信息进行 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓庚，吕超，杨彦甫，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，香港理工大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]