光發(fā)射機和偏置電壓控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光發(fā)射機，并且更具體地，涉及用于光發(fā)射機的偏置電壓控制。
【背景技術】
[0002]在最近的光通信系統(tǒng)中，針對四個相位差中的每一個承載兩比特信息的QPSK(正交相移鍵控)被用作多級調制方法。在QPSK中使用兩個并聯(lián)的馬赫-曾德(MZ)調制器(在下文中被稱為“IQ調制器”)，其由兩個MZ調制器組成。在IQ調制器中，每一個都用作MZ干涉儀的MZ調制器并聯(lián)連接，并且通過施加90度的載波相位差來復用作為同相分量的同相通道(稱為“1-通道”或“1-臂”)的調制信號以及作為正交分量的正交相位通道(稱為“Q-通道”或“Q-臂”)的調制信號。
[0003]該類型的光調制器對具有均勻強度的連續(xù)光執(zhí)行強度調制。用于提供強度調制的功率包括信號功率和DC偏置功率，該信號功率與輸入數(shù)字信號(數(shù)字輸入信號)成比例。為了確保數(shù)字信號適當?shù)剡M行操作，有必要適當?shù)厥┘悠?偏置電壓或電流)并且有必要基于該偏置來施加信號(信號電壓或電流)。存在使信號功率和偏置功率獲得相對于數(shù)字輸入信號成線性的并且沒有失真的光調制信號的適當值。然而，因為該MZ調制器受環(huán)境溫度或時間變化的影響，所以最佳偏置電壓變化。因此，為了使信號質量穩(wěn)定，重要的是高精度地控制光調制器的偏置。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻
[0006][專利文獻I]日本未審查專利申請公開N0.2005-005767
[0007][專利文獻2]日本未審查專利申請公開N0.2006-314003
[0008][專利文獻3]日本未審查專利申請公開N0.2007-310288
[0009][專利文獻4]日本未審查專利申請公開N0.2008-092172
[0010][專利文獻5]日本未審查專利申請公開N0.2011-160257

【發(fā)明內容】

[0011]技術問題
[0012]至今，為了最佳地控制光在發(fā)射機中使用的調制器在發(fā)射機的啟動時的偏置電壓，已經以使得偏置電壓逐步變化以找到最佳電壓的方式來執(zhí)行控制。然而，該方法的使用產生了如果初始啟動電壓在調制器的穩(wěn)定狀態(tài)下離最佳偏置電壓鎖定點最遠，則用于獲得最佳電壓的控制穩(wěn)定時間增加。具體地，在諸如相干多級調制的多級調制方法的情況下，控制穩(wěn)定時間不可避免地根據(jù)需要偏置控制的MZI (馬赫-曾德干涉儀)的數(shù)目的增加而增加。
[0013]因此，在執(zhí)行多級調制的光發(fā)射機中，調制器在光發(fā)射機的啟動時的偏置電壓控制穩(wěn)定時間的減小將來將成為重要問題。因為MSA(多源協(xié)定)定義光收發(fā)機的規(guī)范等，所以光發(fā)射機的啟動時間的減小是與常規(guī)設備的特征不同的特征，并且需要這樣的功能。
[0014]專利文獻I描述了一種在強度調制期間的自動偏置控制(ABC)操作的基本原理。然而，專利文獻I沒有描述收斂到控制點的時間。
[0015]專利文獻2描述了一種在強度調制期間的ABC操作的基本原理。專利文獻2還描述了在正常操作期間(在收斂到控制點之后)的ABC操作的基本原理。然而，在專利文獻2中沒有關于收斂時間的描述。另外，按與一個循環(huán)相對應的量來掃描調制器的V 特性，并且搜索最大值和最小值以找到控制點。然而，根據(jù)該方法，在相位調制期間以2V 掃描到大約1V至20V的電壓，使得在ABC操作的收斂之前花費了太多的時間。
[0016]專利文獻3描述了一種在相位調制期間的ABC操作的基本原理。而且，在專利文獻3中，沒有關于收斂時間的描述。
[0017]專利文獻4描述了一種在相位調制期間的ABC操作的基本配置示例。然而，在專利文獻4中沒有關于收斂時間的描述。
[0018]專利文獻5描述了一種要在直接調制中使用的技術。
[0019]專利文獻5沒有描述收斂時間。如上所述，專利文獻I至5沒有提供用于減小調制器在光發(fā)射機的啟動時的偏置電壓控制穩(wěn)定時間的任何措施。
[0020]已經做出本發(fā)明以解決上面提到的問題，并且本發(fā)明的目的在于提供能夠減小調制器在光發(fā)射機的啟動時的偏置電壓控制穩(wěn)定時間的光發(fā)射機和偏置電壓控制方法。
[0021]對問題的解決方案
[0022]在示例性方面中，一種光發(fā)射機包括:光調制裝置，用于對光信號進行調制以生成光調制信號；偏置電壓輸出裝置，用于向光調制裝置供應疊加有導頻信號的偏置電壓；導頻信號接收裝置，用于通過光電地轉換光調制信號來提取與導頻信號相對應的導頻信號分量；以及偏置電壓控制裝置。該偏置電壓控制裝置包括:訓練裝置，用于在第一偏置電壓值和第二偏置電壓值下基于導頻信號分量來確定偏置電壓的控制起始電壓和控制方向；以及反饋裝置，用于確定適當?shù)钠秒妷海栽诖_定了控制起始電壓和控制方向之后，通過在從控制起始電壓起沿著控制方向以逐步方式調節(jié)偏置電壓的同時分析導頻信號分量來補償光調制裝置的工作點的偏差。在反饋裝置中的偏置電壓的逐步調節(jié)中，在第一偏置電壓值與第二偏置電壓值之間的第一電壓步長被設定為大于第二電壓步長。
[0023]在另一示例性方面中，一種用于光發(fā)射機的偏置電壓控制方法包括:通過對光信號進行調制來執(zhí)行光調制以生成光調制信號；輸出疊加有導頻信號的偏置電壓，在光調制期間供應所述偏置電壓；接收導頻信號以通過光電地轉換光調制信號來提取與導頻信號相對應的導頻信號分量；以及執(zhí)行偏置電壓控制。偏置電壓控制包括:訓練處理，用于在第一偏置電壓值和第二偏置電壓值下基于導頻信號分量來確定偏置電壓的控制起始電壓和控制方向；以及反饋處理，用于確定適當?shù)钠秒妷?，以在確定了控制起始電壓和控制方向之后，通過在從控制起始電壓起沿著控制方向以逐步方式調節(jié)偏置電壓的同時分析導頻信號分量來在光調制期間補償工作點的偏差。在反饋裝置中的偏置電壓的逐步調節(jié)中，在第一偏置電壓值與第二偏置電壓值之間的第一電壓步長被設定為大于第二電壓步長。
[0024]本發(fā)明的有益效果
[0025]根據(jù)上述示例性方面，能夠提供能夠減小調制器在光發(fā)射機的啟動時的偏置電壓控制穩(wěn)定時間的光發(fā)射機和偏置電壓控制方法。
【附圖說明】
[0026]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的光發(fā)射機的配置圖；
[0027]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的QPSK調制器的配置圖；
[0028]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的QPSK調制器的1-臂和Q-臂中的V π曲線特性的圖；
[0029]圖4Α是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的偏置電壓控制的說明性圖；
[0030]圖4Β是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的偏置電壓控制的說明性圖；
[0031]圖4C是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的偏置電壓控制的說明性圖；
[0032]圖5Α是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導頻信號的幅度值、相位和電壓變化的情況的模式圖；
[0033]圖5Β是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導頻信號的幅度值、相位以及電壓變化的情況的模式圖；
[0034]圖5C是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導頻信號的幅度值、相位以及電壓變化的情況的模式圖；
[0035]圖是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導頻信號的幅度值、相位以及電壓變化的情況的模式圖；
[0036]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的