專利名稱：一種控制光調制器的偏置電壓的方法及相關裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信號傳輸領域，尤其涉及一種控制光調制器的偏置電壓的方法 及相關裝置。
背景技術：
在光傳輸系統(tǒng)中，光線路調制碼型對光傳輸系統(tǒng)而言非常關鍵，碼型的選 擇直接影響系統(tǒng)的傳輸性能、光謙效率、非線性容忍度以及色散容忍度等。在 高速光傳輸系統(tǒng)中， 一般可采用基于相位調制技術的碼型。例如，差分相移鍵控碼(Differential Phase Shift Keying , DPSK )和差分正交相移鍵控碼(Differential Quadrature Phase Shift Keying ， DQPSK )。DPSK和DQPSK相位調制通過相位來攜帶數(shù)字信息，相位信息的改變并不 能改變最終輸出光功率。圖1為DPSK和DQPSK的波形和光強示意圖。從圖中 可以看出來，PSK (Phase Shift Keying相移鍵控碼)調制中比特信息為零時仍 然有波形輸出，光強則為一條直線，表明輸出光強并不隨比特信息的變化而改 變。DQPSK的產(chǎn)生采用的是層疊式馬赫-澤德調制器(Mach-Zender Modulator, MZM),又叫做雙平行調制器，其結構是上下各有一個MZM調制器，并且在其 中一個MZM調制器后還有一個tt/2相移單元。MZM光強和光場調制曲線示意 圖如圖2所示，實曲線表示光強調制曲線，虛曲線表示光場調制曲線。在PSK調制中，MZM的工作偏置點(即偏置電壓)處于最低點，輸入電 壓為2Vpi。 Vpi表示為在LiNb03晶體中的光發(fā)生半個波長即丌相位變化所需 要的輸入電壓，在光強曲線上則表現(xiàn)為最高和最低點輸入電壓的差值。在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在如下問題在層疊式MZM調制器的71/2相移單元中，由于加載在7T/2相移單元上的相移偏置電壓的不穩(wěn)定，將會導致丌/2相移單元輸出的相移信號的不穩(wěn)定。因 此丌/2相移單元的相移偏置電壓的控制對于產(chǎn)生穩(wěn)定的PSK (如DPSK和 DQPSK)信號極其重要。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例提供一種控制光調制器的偏置電壓的方法及相關裝置?？蓪?光調制器中的兀/2相移單元的偏置電壓進行自動控制，以獲得穩(wěn)定的輸出信號。為此， 一方面，本發(fā)明的實施例纟是供了一種控制光調制器偏置電壓的方法， 包括獲得光調制器的輸出信號；獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號 包含的噪音信號的關系信息；對所述輸出信號和所述噪音信號的關系信息進行 分析，獲得相移偏置電壓控制信息；沖艮據(jù)所述控制信息獲得當前相移偏置電壓， 將所述當前相移偏置電壓加載在所述光調制器上。另一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種控制光調制器偏置電壓的裝置，所述裝置包括相移偏置電壓獲取單元用于獲取進行7T/2相移時的相移偏置電壓，所述相移偏置電壓獲取單元包括相移信號獲取模塊，用于獲得光調制器的輸 出信號；信噪信息獲取模塊，用于獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號 包含的噪音信號的關系信息；相移邏輯分析;漠塊，用于對所述輸出信號和所述 噪音信號的關系信息進行分析，獲得相移偏置電壓控制信息；相移偏置電壓獲取模塊，用于根據(jù)所述控制信息獲得當前相移偏置電壓，并將所述當前相移偏 置電壓加載在所述光調制器上。相應的，本發(fā)明的實施例還提供了一種光發(fā)射機，包括激光器，用于產(chǎn)生連續(xù)光；驅動模塊，用于輸入需要調制的數(shù)據(jù)電信號；光調制器，用于根據(jù)一 定的偏置電壓將所述需要調制的數(shù)據(jù)電信號調制在所述連續(xù)光上形成承載所述 數(shù)據(jù)的光信號；并該光發(fā)射機還包括上述的控制光調制器的偏置電壓的裝置。在本發(fā)明實施例中提供的方案中，由于控制光調制器的偏置電壓的裝置和 方法具有自動反饋調節(jié)的作用，可以獲得穩(wěn)定的相移偏置電壓，提高了相移信號的穩(wěn)定性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施 例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述 中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付 出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以才艮據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是DPSK和DQPSK的波形和光強示意圖； 圖2是MZM光強和光場調制曲線示意圖； 圖3是MZM調制器的原理示意圖； 圖4是DQPSK的相位調制過程示意圖5是本發(fā)明實施例中偏置點偏置電壓獲取單元的一種組成示意圖6是本發(fā)明實施例中擾頻信息獲取模塊的一種組成示意圖7是本發(fā)明實施例中邏輯分析模塊的一種組成示意圖8是本發(fā)明實施例中信號產(chǎn)生模塊的一種組成示意圖9是本發(fā)明實施例中偏置點偏置電壓獲取單元的一種組成示意圖9a本發(fā)明實施例中偏置點偏置電壓獲取單元的一種組成示意圖10是本發(fā)明實施例中相移偏置電壓獲取單元的一種組成示意圖11是本發(fā)明實施例中信噪信息獲取模塊的一種組成示意圖12是相移變化和噪聲能量的關系的示意圖13是本發(fā)明實施例中相移偏置電壓獲取模塊的一種組成示意圖14是雙平行MZM輸出光矢量疊加示意圖15是本發(fā)明實施例中控制光調制器的偏置電壓的流程示意圖16是本發(fā)明實施例中獲得偏置點偏置電壓的流程示意圖17是MZM偏置點控制示意圖。
具體實施例方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是 全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造 性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
一般相位調制都是采用基于LiNb03晶體的MZM調制器。MZM調制器示 意圖如圖3所示，通過輸入電壓"(0來改變LiNb03的電光系數(shù)，從而改變晶體 折射率，折射率的改變引起光相位的變化從而將電信號調制到光信號上。
下面以DQPSK為例，說明整個相位調制過程。如圖4所示，傳輸數(shù)據(jù)經(jīng)過 預編碼得到I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù)據(jù)，I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù)經(jīng)過驅動器1和驅動器2 ;故大后驅動雙平行調制器MZM1和MZM2。
同時，分布反饋(Distributed Feed Back, DFB )激光器發(fā)出的激光分別進 入到雙平行調制器MZM1和MZM2，并在經(jīng)過驅動器放大的I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù) 據(jù)的驅動下，通過雙平行調制器MZMl和MZM2調制輸出DQPSK光信號。其 中，MZMl輸出的相位調制信號需通過一個p/2相移單元經(jīng)過p/2相移后，與 MZM2輸出的信號合成DQPSK信號，并輸出到分光模塊。
輸出的DQPSK光信號經(jīng)分光模塊分部分光到PD1 (Photo Detector,光電檢 測器)，并經(jīng)過光電變換后把電信號送給偏置點偏置電壓獲取單元，偏置電壓獲 耳又單元從而輸出兩個偏置電壓VI和V2到兩個MZM。
同時，輸出的DQPSK光信號經(jīng)過分光模塊分部分光到PD2，并經(jīng)過光電變 換后把電信號送給相移偏置電壓獲取模塊。相移偏置電壓獲取模塊輸出偏置電 壓V3到相移器單元，從而精確的產(chǎn)生p/2相移。
其中，圖4中所示的預編碼部分是DQPSK光傳輸系統(tǒng)的一個重要部分，但 是在QPSK光傳輸系統(tǒng)中可以沒有預編碼部分。
上述對DQPSK和QPSK光傳輸系統(tǒng)的工作過程的說明，主要是為了更好的 理解本發(fā)明的實施例，不能以此認為本發(fā)明實施例僅僅局限于這兩種光傳輸系統(tǒng)。對本發(fā)明實施例中提供的獲得相位調制信號的方法和裝置應理解為，所述 方法和裝置可適用于進行相位調制時需要對相移偏置電壓和偏置點偏置電壓進 行控制的所有情況。
本發(fā)明實施例中的獲得偏置電壓的裝置可包括相移偏置電壓獲取單元2，同 時還可包括偏置點偏置電壓獲取單元1。偏置點偏執(zhí)電壓獲取單元1用于獲取進 行相位調制時的偏置電壓，所述偏置電壓獲取單元1在整個裝置中的位置如圖4 所示。需要說明的是在整個裝置中，可包括一個以上的偏置電壓獲取單元，如
在圖4的例子中，則包括了兩個偏置電壓獲^l單元，分別向兩個MZM提供偏置 電壓。
本發(fā)明實施例中的獲得偏置電壓的裝置也可以不包括偏置點偏置電壓獲取 單元1和PD1 (此時也不需要分光模塊進行分光)，而僅包括相移偏置電壓獲取 單元2和PD2，此時，可采用現(xiàn)有技術中的方式提供偏置點偏置電壓，此處不 做贅述。
如圖5所示，該偏置電壓獲取單元1具體包括
擾頻信息獲取模塊10，用于獲得光調制器的輸出信號中的擾頻頻率信息。 具體在如圖4所示的DQPSK系統(tǒng)中，光調制器的輸出信號是指來自PD1的電 信號。擾頻信息獲取模塊IO具體可采用濾波的方法獲取擾頻頻率信息，如圖6 所示，此時擾頻信息獲取模塊IO可包括第一濾波子模塊100，用于對光調制 器的輸出信號進行濾波，獲得擾頻頻率的一倍頻能量信息，以及第二濾波子才莫 塊102，用于對光調制器的輸出信號進行濾波，獲得擾頻頻率的二倍頻能量信息 或其他多倍頻能量信息。
其中，所述第一濾波子模塊100和第二濾波子模塊102中可包括一個或多 個濾波器，且可對其中的一個或多個濾波器的濾波過程進行控制，該控制過程 可在擾頻信息獲取模塊10內(nèi)部完成，也可以在外部完成，所述控制過程可以是 自動控制也可以是人工控制，具體細節(jié)應為本領域普通技術人員熟知，此處不 做贅述。
邏輯分析模塊12,用于對所述光調制器的輸出信號和獲得的擾頻頻率信息進行分析，獲得偏置點信息。如圖7所示，邏輯分析模塊12包括分析子模塊 120，用于對所述光調制器的輸出信號和獲得的擾頻頻率信息根據(jù)存儲子模塊 122存儲的偏置點判斷標準進行分析，獲得偏置點信息；存儲子模塊122,用于 存儲偏置點判斷標準。
其中，所述偏置點判斷標準包括
當所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，所述一倍頻能量最低，且所述 光調制器的輸出信號(即未經(jīng)過濾波處理的信號)由大到小變化時，偏置點處 于最低點；
當所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，所述一倍頻能量最低，且所述 光調制器的輸出信號由小到大變化時，偏置點處于最高點；
當所述一倍頻能量最高，所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最低時，偏置 點處于積分點。
其中，所述的最低點、最高點和積分點是指，如圖2所示的，MZM光強調 制曲線的最低點、最高點和積分點，積分點是指光強曲線中介于最高點和最低 點的中心點。
信號產(chǎn)生模塊14,用于根據(jù)所述偏置點信息獲得直流偏置電壓。其中，如 圖8所示，根據(jù)產(chǎn)生的具體信號的不同，信號產(chǎn)生模塊14進一步包括擾頻產(chǎn) 生子模塊140，用于產(chǎn)生加載的擾頻信號；直流電壓產(chǎn)生子模塊142,用于根據(jù) 所述偏置點信息和偏置點調節(jié)策略獲得直流偏置電壓。
結合上述的偏置點判斷標準說明所述的偏置點調節(jié)策略 在初始時，通過電壓掃描，即產(chǎn)生一系列的直流電壓與擾頻信號一起加載 到光調制器上，則可以獲得一系列的包括擾頻信號的相位調制信號，通過分析 經(jīng)過相位調制的信號和獲得的擾頻頻率信息，可以獲得在哪一的直流電壓的偏 置下，二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，而一倍頻能量最低，同時所述光調 制器的輸出信號(即經(jīng)過相位調制的，且未經(jīng)過濾波處理的信號)由大到小變 化，則該直流電壓即是偏置點在最低點時的偏置電壓，即直流電壓產(chǎn)生子模塊 142產(chǎn)生所需的直流偏置電壓。信號合成模塊16，用于根據(jù)信號產(chǎn)生模塊14產(chǎn)生的加載的擾頻信號和直流 偏置電壓獲得偏置電壓。具體可通過信號合成模塊16包括的信號調制子模塊， 才艮據(jù)所述加載的擾頻信號對直流偏置電壓進行調制，獲得進過擾頻調制后的偏 置點偏置電壓。
在本發(fā)明實施例中提供的獲得相位調制信號的裝置中也可以只用 一個偏置 點偏置電壓獲取單元向兩個MZM提供偏置電壓，則此時的偏置點偏置電壓獲取 單元如圖9所示。包括至少兩個直流電壓產(chǎn)生子模塊和一個時分開關模塊。所 述時分開關模塊用于將所述擾頻產(chǎn)生子模塊產(chǎn)生的加載的擾頻信號進行時分切 換，獲得至少兩路加載的擾頻信號，并將至少兩路加載的擾頻信號提供給信號 合成模塊(或信號調制子模塊)，以合成至少兩路偏置電壓，以向兩個MZM分 別提供偏置電壓。
類似圖9的偏置點偏置電壓獲取單元也可以有其他組成形式以提供至少兩 路偏置電壓，圖9僅僅是一種示例，在此基礎上做出的變化應也理解為本發(fā)明 實施例所包含的范圍。如圖9a的示例，將時分切換模塊放在信號合成模塊之后， 這樣也可以提供至少兩路偏置電壓。類似的變化還很多，此處不做贅述，這些 變化應為本領域普通技術人員所知。
本發(fā)明實施例中的獲得偏置電壓的裝置也可僅包括相移偏置電壓獲取單元 2用于獲取進行Ti/2相移時的偏置電壓，所述相移偏置電壓獲取單元2在整個裝 置中的位置可參見圖4。如圖10所示，相移偏置電壓獲^F又單元2具體可包括
相移信號獲取模塊20,用于獲得光調制器的輸出信號。即圖4中PD2產(chǎn)生 的經(jīng)過7T /2相移的電信號。
信噪信息獲取模塊22,用于獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號包 含的噪音信號的關系信息。所述信號和噪音的關系信息可以是信噪比，則所述 信噪信息獲取模塊22可包括信噪比獲取子模塊，用于對所述光調制器的輸出信 號進行濾波，根據(jù)濾波結果，獲得光調制器的輸出信號的信噪比。所述濾波的 頻帶可為信號所在的頻帶和噪音所在的頻帶，通常濾出的為低頻噪音。
如圖ll所示，所述信噪信息獲取模塊22也可包括濾波子模塊220，用于對所述光調制器的輸出信號進行濾波；檢波子模塊222,用于對濾波后的信號進 行包絡檢波，獲得包絡檢波結果；信號信噪比獲取子模塊224，用于根據(jù)所述包 絡檢波結果，獲得光調制器的輸出信號的信噪比。即對濾波后的信號進行檢波 后再計算信噪比，以提高系統(tǒng)的靈敏度。其中，檢波子模塊222可采用肖特基 二極管實現(xiàn)。
所述光調制器的輸出信號和其噪音的關系信息也可以是噪音中的擾頻信 息。當相移器的相位為p/2時噪聲最小，當偏離p/2時噪聲則會增加。因此針對 相位控制點存在如圖12所示的曲線。當此相位控制為p/2時，加載f0的擾頻。 在輸出的噪聲能量上可以檢測出2fi)的信息。此時則說明相移控制器精確控制到 p/2。
貝'J,信噪信息獲取模塊22可包括倍頻信息獲取子模塊，用于對光調制器的 輸出信號進行濾波，獲得信號的噪音中的擾頻頻率的一倍頻能量信息、二倍頻 能量信息或其他多倍頻能量信息。
相移邏輯分析模塊24，用于對所述信號和噪音關系信息進行分析，獲得相 移偏置電壓控制信息。通過分析信號和噪聲關系信息(如信噪比)，可以得知信 號的相移是否是準確控制在p/2。當準確控制在p/2時，信號能量達到最大，噪 聲能量達到最小，從而使信噪比達到最大。由于信號的相移受其偏置電壓的控 制，因此，根據(jù)上述原理，在獲知信噪比的情況后即可獲得相移偏置電壓控制 信息。
若所述信號和噪音關系信息包括擾頻信息，則所述相移邏輯分析才莫塊24可 包括控制信息獲取子模塊，用于根據(jù)所述相移信號的噪聲能量信息、 一倍頻能 量信息和二倍頻能量信息或其他多倍頻能量信息，獲得相移偏置電壓控制信息。
結合圖12說明具體原理在初始時，通過電壓掃描，即產(chǎn)生一系列的相移 直流電壓與擾頻信號一起加載到丌/2相移器上，則可以獲得一系列的包括擾頻 信號的相移信號，通過分析經(jīng)過相移信號的噪聲能量(或和擾頻頻率信息)，可 以得知在哪一的相移偏置電壓的偏置下，信號的信號能量達到最大，噪聲能量 達到最小(或是當加載有擾頻信息時，則是信號中有二倍擾頻或其他多倍頻信息，或是二倍擾頻能量或其他多倍頻能量大于一倍擾頻能量)，則該電壓即是所需的相移偏置電壓，據(jù)此即可產(chǎn)生相移偏置電壓控制信息。
相移偏置電壓獲取模塊26，用于根據(jù)所述控制信息獲得當前相移偏置電壓，
并將所述當前相移偏置電壓加載在所述光調制器上，如圖4中的情況時，則具
體是加載在7T/2相移單元上。若所述信號和噪音關系信息包括擾頻信息則需要
在偏置電壓中加載擾頻信息，則如圖13所示，所述相移偏置電壓獲取模塊26進一步包括產(chǎn)生子模塊260，用于獲得加載的擾頻信號和直流偏置電壓；合成子模塊262，用于將所述加載的擾頻信號和直流偏置電壓相加獲得相移偏置電壓。
同時，本發(fā)明實施例還提供了一種光發(fā)射機，包括激光器，用于產(chǎn)生連續(xù)光；驅動模塊，用于輸入需要調制的數(shù)據(jù)電信號；光調制器，用于根據(jù)一定的偏置電壓將所述需要調制的數(shù)據(jù)電信號調制在所述連續(xù)光上形成承載所述數(shù)據(jù)的光信號；同時，該裝置中還包括如上所述的控制光調制器的偏置電壓的裝置。如圖4所示，則是本發(fā)明實施例中的一種光發(fā)射機的具體組成示意圖。
通過上述描述可知，在本發(fā)明實施例中，控制光調制器的偏置電壓的裝置，
具有自動反饋調節(jié)的作用，可調節(jié)TT/2相移單元的相移偏置電壓，同時還可調節(jié)MZM調制器的偏置點偏置電壓，以對光調制器的相位調制結果進行控制。這樣就可以大大提高丌/2相移控制的靈敏度，整體上提高了相位調制后的信號的穩(wěn)定性和精確性。
相應的，本發(fā)明實施例還提供了一種控制光調制器的偏置電壓的方法。在雙平行MZM產(chǎn)生DQPSK的方案中，輸出的最終光信號為上下兩臂輸出光信號的矢量疊加如圖14所示。其中p/2相移器控制的角度為^， El和E2為上下兩臂輸出的光場，Eout為最終輸出的光場矢量。當0為p/2時，輸出的最終矢量為Eout為虛線所示。當6發(fā)生變化不為p/2時，則最終輸出的Eout改變?yōu)镋out，?？梢缘弥罱K輸出的合矢量發(fā)生了變化。合矢量的最終輸出如下式所示
K/,2+K柳2一可以得知，當0為p/2時，則輸出的合矢量為|￡。k,|2=|￡i|2+|￡2|2 ,當e在p/2附近變化的時候，輸出合矢量則會發(fā)生變化，從圖14也可以觀察出來。當輸出合矢量發(fā)生抖動，則會引起輸出信號的低頻噪聲。
因此，需要對相移的相位進行控制，以減少輸出信號的低頻噪聲。 一般通過相移偏置電壓對相移的相位進行控制，通過檢測低頻噪聲則可以知道相位是否控制在p/2。
為此，本發(fā)明實施例中提供的獲得偏置電壓的方法中包括了獲得進行tt /2相移的相移偏置電壓的流程，如圖15所示，所述流程包括
1501、 獲得光調制器的輸出信號。所述光調制器的輸出信號，如在圖4中即為，PD2輸出的電信號。
1502、 獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號包含的噪音信號的關系信息。
其中，信號和噪音的關系信息可以是信噪比，則獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號包含的噪音信號的關系信息具體可包括對所述光調制器的輸出信號進行濾波，根據(jù)濾波結果，獲得光調制器的輸出信號的信噪比。所述濾波的頻帶可為信號所在的頻帶和噪音所在的頻帶，通常濾出的為低頻噪音。
同時，在進行濾波后，為了提高系統(tǒng)的靈敏度，可再增加一檢波過程，則上述過程可為對所述光調制器的輸出信號進行濾波，對濾波后的信號進行包絡檢波，獲得包絡檢波結果，根據(jù)所述包絡檢波結果，獲得光調制器的輸出信號的信噪比。其中，檢波可采用肖特基二極管來實現(xiàn)。
所述光調制器的輸出信號和其噪音的關系信息也可以是噪音中的擾頻信息。當相移器的相位為p/2時噪聲最小，當偏離p/2時噪聲則會增加。因此針對相位控制點存在如圖12所示的曲線。當此相位控制為p/2時，加載fO的擾頻。在輸出的噪聲能量上可以檢測出2f0的信息。此時則說明相移控制器精確控制到p/2。
則相應的，獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號包含的噪音信號的關系信息過程可包括對光調制器的輸出信號進行濾波，獲得信號的噪音中的擾頻頻率的一倍頻能量信息、二倍頻能量信息或其他多倍頻能量信息。
1503、 對所述輸出信號和所述噪音信號的關系信息進行分析，獲得相移偏置電壓控制信息。
通過分析輸出信號中的信號和噪聲關系信息(如信噪比)，可以得知信號的
相移是否是準確控制在p/2。當準確控制在p/2時，信號能量達到最大，噪聲能量達到最小，從而使信噪比達到最大。由于信號的相移受其偏置電壓的控制，因此，根據(jù)上述原理，在獲知信噪比的情況后即可獲得相移偏置電壓控制信息。
若所述信號和噪音關系信息包括擾頻信息，則可根據(jù)所述相移信號的噪聲能量信息、 一倍頻能量信息、二倍頻能量信息或其他多倍頻能量信息，獲得相移偏置電壓控制信息。
結合圖12說明具體原理在初始時，通過電壓掃描，即產(chǎn)生一系列的相移直流電壓與擾頻信號一起加載到7T/2相移器上，則可以獲得一系列的包括擾頻信號的相移信號(即光調制器的輸出信號)，通過分析經(jīng)過相移信號的噪聲能量(或和擾頻頻率信息)，可以得知在哪一的相移偏置電壓的偏置下，信號的信號能量達到最大，噪聲能量達到最小(或是當加載有擾頻信息時，則是信號中有二倍或其他多倍頻擾頻信息，或是二倍擾頻能量或其他多倍頻能量大于一倍擾頻能量)，則該電壓即是所需的相移偏置電壓，據(jù)此即可產(chǎn)生相移偏置電壓控制信息。
1504、 根據(jù)所述控制信息獲得當前相移偏置電壓，將所述當前相移偏置電壓加載在所述光調制器上，具體可以是加載在所述光調制器中的兀/2相移單元上。
若所述信號和噪音關系信息包括擾頻信息則需要在偏置電壓中加載擾頻信息，則本步驟進一步包括根據(jù)所述控制信號獲得直流偏置電壓，將加載的擾頻信號和直流偏置電壓相加獲得相移偏置電壓。
否則，若所述控制信息不包括擾頻信息，則可以直接獲得合適直流偏置電壓作為相移偏置電壓。
同時，本發(fā)明實施例中所述的獲得偏置電壓的方法，還可以包括獲得偏置點偏置電壓的方法，其中，如圖16所示，獲得偏置點偏置電壓方法包括
1601、 獲得光調制器的輸出信號的擾頻頻率信息?？赏ㄟ^對光調制器的輸 出信號進行濾波，獲得擾頻頻率的一倍頻能量信息和二倍頻能量信息或其他多 倍頻能量信息。
當MZM偏置點在最低點的時候，如果在偏置點電壓上加載一個擾頻電壓的 時候會引起輸出光功率的變化。如圖17所示，當MZM偏置在最低點的時候此 時在光上輸出的擾頻頻率為加載頻率的兩倍，即當輸出的擾頻頻率為加載的擾 頻頻率的兩倍時，表明MZM是偏置在最低點。因此，為了自動獲得MZM的偏 置電壓，可在偏置電壓中加載一個擾頻信息，以便在后續(xù)可通過該擾頻信號的 情況判斷偏置點的情況。
所以，在本發(fā)明實施例中獲得MZM偏置電壓的第一步即是從光調制器的輸 出信號中獲得擾頻信號的信息。
1602、 對所述光調制器的輸出信號和獲得的擾頻頻率信息進行分析，獲得 偏置點信息。即根據(jù)上述原理，通過對所述光調制器的輸出信號和獲得的擾頻 頻率信息根據(jù)偏置點判斷標準進行分析，獲得偏置點信息。
其中，所述偏置點判斷標準包括
當所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，所述一倍頻能量最低，且所述 光調制器的輸出信號由大到小變化時，偏置點處于最低點；
當所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，所述一倍頻能量最低，且所述 光調制器的輸出信號由小到大變化時，偏置點處于最高點；
當所述一倍頻能量最高，所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最低時，偏置 點處于積分點。
其中，所述的最低點、最高點和積分點是指，如圖2所示的，MZM光強調 制曲線的最低點、最高點和積分點，積分點是指光強曲線中介于最高點和最低 點的中心點。
1603、 根據(jù)所述偏置點信息獲得直流偏置電壓。具體包括才艮據(jù)所述偏置 點信息和偏置點調節(jié)策略獲得直流偏置電壓。結合上述的偏置點判斷標準說明所述的偏置點調節(jié)策略
在初始時，通過電壓掃描，即產(chǎn)生一系列的直流電壓與擾頻信號一起加載 到光調制器上，則可以獲得一系列的包括擾頻信號的相位調制信號，通過分析 光調制器的輸出信號和獲得的擾頻頻率信息，可以獲得在哪一的直流電壓的偏 置下，二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，而一倍頻能量最低，同時所述光調 制器的輸出信號(即經(jīng)過相位調制的、且未經(jīng)過濾波處理的信號)由大到小變 化，則該直流電壓即是偏置點在最低點時的偏置電壓，即可獲得所需的直流偏 置電壓。
1604、根據(jù)加載的擾頻信號和直流偏置電壓獲得加載在所述光調制器上的 偏置點偏置電壓。具體可以是，根據(jù)所述加載的擾頻信號對直流偏置電壓進行 調制，獲得進過擾頻調制后的偏置點偏置電壓。
通過上述描述可知，在本發(fā)明實施例中的控制光調制器的偏置電壓的方法，
具有自動反饋調節(jié)的作用，可對光調制器中的tt/2相移單元的相移偏置電壓進
行反饋控制，同時還提供了獲得偏置點偏置電壓的方法。從而提高tt/2相移控 制的靈敏度，整體上提高了相位調制信號的穩(wěn)定性和精確性。
以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的 單元可以是或者也可以不是物理上分開的，即可以位于一個地方，或者也可以 分布到多個網(wǎng)絡單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來 實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創(chuàng)造性的勞動的情況 下，即可以理解并實施。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到各實施 方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可以通過硬件。 基于這樣的理解，上述技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分可以 以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在計算機可讀存儲介 質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備 (可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行各個實施例或者實施例 的某些部分所述的方法。以上所述的實施方式，并不構成對該技術方案保護范圍的限定。任何在上 述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在該 技術方案的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1、一種控制光調制器的偏置電壓的方法，其特征在于，所述方法包括獲得光調制器的輸出信號；獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號包含的噪音信號的關系信息；對所述輸出信號和所述噪音信號的關系信息進行分析，獲得相移偏置電壓控制信息；根據(jù)所述控制信息獲得當前相移偏置電壓，將所述當前相移偏置電壓加載在所述光調制器上。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述獲得所述光調制器的輸出 信號和該輸出信號包含的噪音信號的關系信息包括對所述輸出信號進行濾波，根據(jù)濾波結果，獲得輸出信號的信噪比。
3、 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述輸出信號進行濾波, 根據(jù)濾波結果，獲得輸出信號的信噪比包括對所述輸出信號進行濾波；對濾波后的信號進行包絡檢波，根據(jù)包絡檢波的結果，獲得輸出信號的信
4、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述輸出信號中包括擾頻信號， 所述獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號包含的噪音信號的關系信息包 括對輸出信號進行濾波，獲得輸出信號的噪音中的擾頻頻率的一倍頻能量信 息、二倍頻能量信息或其他多倍頻能量信息。，
5、 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述對所述輸出信號和所述噪噪比。音信號的關系信息進行分析，獲得相移偏置電壓控制信息包括根據(jù)所述輸出信號的噪聲能量信息、 一倍頻能量信息、二倍頻能量信息或 其他多倍頻能量信息，獲得相移偏置電壓控制信息。
6、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述控制信息獲得當 前相移偏置電壓包括根據(jù)所述控制信號獲得直流偏置電壓；將擾頻信號和直流偏置電壓相加獲得所述當前相移偏置電壓。
7、 如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 獲得光調制器的輸出信號中的擾頻頻率信息；對所述光調制器的輸出信號和獲得的擾頻頻率信息進行分析，獲得偏置點 信息；根據(jù)所述偏置點信息獲得直流偏置電壓；根據(jù)加載的擾頻信號和直流偏置電壓獲得加載在所述光調制器上的偏置點 偏置電壓。
8、 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述獲得光調制器的輸出信號 中的擾頻頻率信息包括對光調制器的輸出信號進行濾波，獲得擾頻頻率的一倍頻能量信息和獲得 二倍頻能量信息或其他多倍頻能量信息。
9、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述對所述光調制器的輸出信 號和獲得的擾頻頻率信息進行分析，獲得偏置點信息包括對所述光調制器的輸出信號和獲得的擾頻頻率信息根據(jù)偏置點判斷標準進 行分析，獲得偏置點信息；其中，所述偏置點判斷標準包括當所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，所述一倍頻能量最低，且所述光調制器的輸出信號由大到小變化時，偏置點處于最低點；當所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，所述一倍頻能量最低，且所述光調制器的輸出信號由小到大變化時，偏置點處于最高點；當所述一倍頻能量最高，所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最低時，偏置 點處于積分點。
10、 如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述偏置點信息獲 得加載的擾頻信號和直流偏置電壓包括根據(jù)所述偏置點信息和偏置點調節(jié)策略獲得直流偏置電壓。
11、 一種控制光調制器偏置電壓的裝置，其特征在于，所述裝置包括相移 偏置電壓獲取單元用于獲取進行7T/2相移時的相移偏置電壓，所述相移偏置電 壓獲取單元包括相移信號獲取模塊，用于獲得光調制器的輸出信號；信噪信息獲取模塊，用于獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號包含 的噪音信號的關系信息；相移邏輯分析模塊，用于對所述輸出信號和所述噪音信號的關系信息進行 分析，獲得相移偏置電壓控制信息；相移偏置電壓獲取模塊，用于根據(jù)所述控制信息獲得當前相移偏置電壓， 并將所述當前相移偏置電壓加載在所述光調制器上。
12、 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述信噪信息獲取模塊包括 信噪比獲取子模塊，用于對所述光調制器的輸出信號進行濾波，根據(jù)濾波結果，獲得所述光調制器的輸出信號的信噪比。
13、 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述信噪信息獲取^莫塊包括:濾波子模塊，用于對所述光調制器的輸出信號進行濾波；4全波子模塊，用于對濾波后的信號進行包絡;險波，獲得包絡才企波結果； 信號信噪比獲取子模塊，用于根據(jù)所述包絡檢波結果，獲得所述光調制器 的輸出信號的信噪比。
14、 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述信噪信息獲取模塊包括 倍頻信息獲取子模塊，用于對所述光調制器的輸出信號進行濾波，獲得信號的噪音中的擾頻頻率的一倍頻能量信息、二倍頻能量信息或其他多倍頻能量 信息。
15、 如權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述相移邏輯分析模塊包括 控制信息獲取子模塊，用于根據(jù)所述光調制器的輸出信號的噪聲能量信息、一倍頻能量信息、二倍頻能量信息或其他多倍頻能量信息，獲得相移偏置電壓 控制信息。
16、 如權利要求11至15中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還 包括偏置點偏置電壓獲取單元，所述偏置電壓獲取單元包括擾頻信息獲取模塊，用于獲得光調制器的輸出信號中的擾頻頻率信息； 邏輯分析模塊，用于對所述光調制器的輸出信號和獲得的擾頻頻率信息進行分析，獲得偏置點信息；信號產(chǎn)生模塊，用于根據(jù)所述偏置點信息獲得直流偏置電壓； 信號合成模塊，用于根據(jù)加載的擾頻信號和直流偏置電壓獲得加載在所述光調制器上的偏置點偏置電壓。
17、 如權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述擾頻信息獲取模塊包括 第一濾波子模塊，用于對光調制器的輸出信號進行濾波，獲得擾頻頻率的一倍頻能量信息；第二濾波子模塊，用于對光調制器的輸出信號進行濾波，獲得擾頻頻率的 二倍頻能量信息或其他多倍頻能量信息。
18、 如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述邏輯分析沖莫塊包括 分析子模塊，用于對所述光調制器的輸出信號和獲得的擾頻頻率信息根據(jù)存儲子模塊存儲的偏置點判斷標準進行分析，獲得偏置點信息；存儲子模塊，用于存儲偏置點判斷標準，所述偏置點判斷標準包括 當所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，所述一倍頻能量最低，且所述光調制器的輸出信號由大到小變化時，偏置點處于最低點；當所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最高，所述一倍頻能量最低，且所述光調制器的輸出信號由小到大變化時，偏置點處于最高點；當所述一倍頻能量最高，所述二倍頻能量或其他多倍頻能量最低時，偏置點處于積分點。
19、 如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述信號產(chǎn)生模塊包括 擾頻產(chǎn)生子模塊，用于產(chǎn)生加載的擾頻信號；直流電壓產(chǎn)生子模塊，用于根據(jù)所述偏置點信息和偏置點調節(jié)策略獲得直 流偏置電壓。
20、 如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述偏置電壓獲取單元還包括時分開關模塊，用于將所述擾頻產(chǎn)生子模塊產(chǎn)生的加載的擾頻信號進行時 分切換，獲得至少兩路加載的擾頻信號。
21、 一種光發(fā)射機，包括激光器，用于產(chǎn)生連續(xù)光；驅動模塊，用于輸入 需要調制的數(shù)據(jù)電信號；光調制器，用于根據(jù)一定的偏置電壓將所述需要調制 的數(shù)據(jù)電信號調制在所述連續(xù)光上形成承載所述數(shù)據(jù)的光信號；其特征在于，所述裝置包括如權利要求11所述的控制光調制器的偏置電壓的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制光調制器偏置電壓的方法和相關裝置，其中，所述方法包括獲得光調制器的輸出信號；獲得所述光調制器的輸出信號和該輸出信號包含的噪音信號的關系信息；對所述輸出信號和所述噪音信號的關系信息進行分析，獲得相移偏置電壓控制信息；根據(jù)所述控制信息獲得當前相移偏置電壓，將所述當前相移偏置電壓加載在所述光調制器上。在本發(fā)明實施例中，控制光調制器偏置電壓的方法，具有自動反饋調節(jié)的作用，可對光調制器的π/2相移單元的偏置電壓進行調節(jié)，提高了光調制器的輸出信號的穩(wěn)定性。
文檔編號H04B10/50GK101634759SQ20081002974
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權日2008年7月25日
發(fā)明者超 呂, 徐曉庚, 楊彥甫 申請人:華為技術有限公司;香港理工大學