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      光發(fā)射機(jī)和偏置電壓控制方法_2

      文檔序號:8288239閱讀:來源:國知局
      實(shí)施例的導(dǎo)頻信號幅度相對于偏置電壓的改變的評估的結(jié)果的圖;
      [0037]圖7Α是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的控制穩(wěn)定時(shí)間的比較圖;
      [0038]圖7Β是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的控制穩(wěn)定時(shí)間的比較圖;
      [0039]圖8Α是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的反饋系統(tǒng)的增益的強(qiáng)度對光波形的影響的圖;
      [0040]圖SB是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的反饋系統(tǒng)的增益的強(qiáng)度對光波形的影響的圖;
      [0041]圖9Α是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的偏置電壓控制的流程圖;
      [0042]圖9Β是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的偏置電壓控制的流程圖;
      [0043]圖9C是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的偏置電壓控制的流程圖;
      [0044]圖9D是不出根據(jù)本發(fā)明的不例性實(shí)施例的偏置電壓控制的流程圖;
      [0045]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的系統(tǒng)的配置圖;
      [0046]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的訓(xùn)練處理和偏置電壓控制的曲線圖;以及
      [0047]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的訓(xùn)練處理和偏置電壓控制的曲線圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0048]第一示例性實(shí)施例
      [0049]將在下面參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。參考圖1,光發(fā)射機(jī)100包括光源1、QPSK(正交相移鍵控)調(diào)制器2、數(shù)據(jù)驅(qū)動器3、偏置輸出電路4、導(dǎo)頻信號解調(diào)電路5以及系統(tǒng)6。系統(tǒng)6包括反饋單元61和訓(xùn)練單元62 (圖10)。
      [0050]圖2是示出圖1中所示出的光發(fā)射機(jī)中的調(diào)制器2的內(nèi)部的圖。光調(diào)制信號由布置在調(diào)制器中的光電二極管(PD)7進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,并且監(jiān)視包括在光調(diào)制信號中的導(dǎo)頻信號分量,從而使得能夠觀察到與調(diào)制器的最佳偏置電壓的偏差量。
      [0051]圖3示出了 QPSK調(diào)制器的1-臂和Q-臂中的Vjt曲線特性。垂直軸表示光輸出強(qiáng)度,并且水平軸表示調(diào)制器的施加電壓(偏置電壓)。光輸出強(qiáng)度根據(jù)所施加的電壓中的改變而改變。為了控制調(diào)制器的偏置電壓,低頻導(dǎo)頻信號被分別疊加在用于1-臂的偏置電壓和用于Q-臂的偏置電壓上(偏置輸出電路4),并且從調(diào)制器的ro 7 (導(dǎo)頻信號解調(diào)電路5)中提取解調(diào)的導(dǎo)頻信號。另外,導(dǎo)頻信號被傳送到系統(tǒng)6,并且通過反饋單元61反饋給偏置輸出電路4。
      [0052]該方法通常被稱為ABC控制(自動偏置控制)。解調(diào)的導(dǎo)頻信號的幅度根據(jù)在導(dǎo)頻信號被疊加時(shí)施加的偏置電壓而變化。在圖3中示出了該狀態(tài)。當(dāng)偏置電壓被調(diào)節(jié)為使得光輸出強(qiáng)度被最大化(峰值點(diǎn))時(shí),導(dǎo)頻信號的幅度最小。
      [0053]當(dāng)偏置電壓被調(diào)節(jié)為使得光輸出強(qiáng)度從最大點(diǎn)(正交點(diǎn))減小為一半時(shí),導(dǎo)頻信號的幅度最大。而且,當(dāng)偏置電壓被調(diào)節(jié)為光輸出強(qiáng)度最小的零點(diǎn)(NULL point)時(shí),導(dǎo)頻信號的幅度最小。導(dǎo)頻信號在相對于零點(diǎn)對稱的V π曲線的斜率上的相位反轉(zhuǎn)了 180度。因此,導(dǎo)頻信號的偏置電壓以及幅度和相位相對于Vji曲線而改變。監(jiān)視導(dǎo)頻信號中的改變使得能夠進(jìn)行用于將偏置電壓鎖定在零點(diǎn)的反饋控制。
      [0054]在本示例性實(shí)施例中的用于設(shè)定偏置電壓的過程包括訓(xùn)練處理80和在訓(xùn)練處理80之后的反饋控制81。在訓(xùn)練處理80中,確定在啟動時(shí)從偏置電壓開始的偏置電壓的控制起始電壓(起始電壓)和控制方向。術(shù)語偏置電壓的“控制起始電壓”指用于啟動正常反饋控制81以補(bǔ)償調(diào)制器2的工作點(diǎn)的偏差的初始偏置電壓值。術(shù)語偏置電壓的“控制方向”指當(dāng)啟動了正常反饋控制81時(shí)偏置電壓改變的方向(即,在關(guān)于增加或減少偏置電壓的方向上)。在反饋控制81中,比較導(dǎo)頻信號,同時(shí)沿著控制方向從在訓(xùn)練處理中確定的控制起始電壓順序地改變偏置電壓,并且以每個(gè)導(dǎo)頻信號的幅度被最小化(零點(diǎn)=偏置最佳點(diǎn))的方式來控制導(dǎo)頻信號。
      [0055]控制在兩個(gè)點(diǎn)(即,零點(diǎn)和峰值點(diǎn)(圖4C))處成為O的每個(gè)導(dǎo)頻信號的幅度,以便于收斂到與偏置最佳點(diǎn)相對應(yīng)的零點(diǎn)。
      [0056]首先,將描述由訓(xùn)練單元62執(zhí)行的訓(xùn)練處理80的步驟。為了確定Vjt曲線中的初始偏置電壓的狀態(tài),監(jiān)視并且比較在啟動(第一點(diǎn))時(shí)在偏置電壓值下導(dǎo)頻信號的幅度和相位以及在與第一偏置電壓值不同的第二偏置電壓值下導(dǎo)頻信號的幅度和相位。如圖5A至圖中所示,基于導(dǎo)頻信號在第一偏置電壓下的幅度和相位以及導(dǎo)頻信號在第二偏置電壓下的幅度和相位,以下四個(gè)模式可以被認(rèn)為是偏置電壓在光發(fā)射機(jī)的啟動時(shí)的狀態(tài)。
      [0057](a)相位=負(fù)的;V /2或離偏置最佳點(diǎn)(零點(diǎn))更遠(yuǎn)(圖5A)
      [0058](b)相位=負(fù)的;V JT /2或離偏置最佳點(diǎn)(零點(diǎn))不太遠(yuǎn)(圖5B)
      [0059](c)相位=正的;V Ji /2或離偏置最佳點(diǎn)(零點(diǎn))不太遠(yuǎn)(圖5C)
      [0060](d)相位=正的;V /2或離偏置最佳點(diǎn)(零點(diǎn))更遠(yuǎn)(圖OT)
      [0061]接下來,將描述控制方向的確定。導(dǎo)頻信號解調(diào)電路5首先監(jiān)視在第一點(diǎn)處的正相位或負(fù)相位,從而確定初始電壓是否位于Vn曲線相對于零點(diǎn)的上坡或下坡上。反饋單元61經(jīng)由偏置輸出電路4以下述方式控制電壓:當(dāng)初始電壓位于V Ji曲線的下坡上時(shí),在關(guān)于增加電壓這樣的方向上控制電壓,而當(dāng)初始電壓位于Vji曲線的上坡上時(shí),在關(guān)于減少電壓這樣的方向上控制電壓(圖4A)。換句話說,在初始狀態(tài)下,當(dāng)初始電壓的相位是負(fù)的時(shí)(當(dāng)導(dǎo)頻信號的幅度是負(fù)的時(shí)),在關(guān)于增加電壓這樣的方向上控制調(diào)制器的施加電壓(偏置電壓)。當(dāng)初始電壓的相位是正的時(shí)(當(dāng)導(dǎo)頻信號的幅度是正的時(shí)),在關(guān)于減少電壓這樣的方向上控制調(diào)制器的施加電壓(偏置電壓)。
      [0062]接下來,參考圖9A至圖9D的流程圖,將更詳細(xì)地描述在訓(xùn)練處理中的控制起始電壓的確定。在上述模式(a)或(d)的情況下,導(dǎo)頻信號的幅度根據(jù)在調(diào)制器的施加電壓(偏置電壓)中的增加(減少)來臨時(shí)增加并且達(dá)到最大點(diǎn),并且然后減少到與偏置最佳點(diǎn)(零點(diǎn))相對應(yīng)的幅度的最小點(diǎn)。因此,將導(dǎo)頻信號在初始(第一)偏置電壓下的幅度與導(dǎo)頻信號在第二偏置電壓下的幅度作比較。當(dāng)導(dǎo)頻信號在第二偏置電壓下的幅度大于在第一偏置電壓下的幅度時(shí),電壓如下述以逐步方式增加或減少。此外,確定導(dǎo)頻信號幅度具有最大值或在最大值附近的值的偏置電壓值,并且基于偏置電壓值來確定控制起始電壓。例如,導(dǎo)頻信號幅度具有最大值或在最大值附近的值的偏置電壓值可以用于控制起始電壓。替代地,導(dǎo)頻信號幅度具有最大值或在最大值附近的值的偏置電壓值與在偏置電壓值之前的值之間的內(nèi)插值可以用于控制起始電壓。
      [0063]如圖5A(a)和圖ro(d)中所示,當(dāng)初始電壓(A[V]) 201被設(shè)定在為V π/2或離控制點(diǎn)更遠(yuǎn)的點(diǎn)(Y:整數(shù),此時(shí)Y = I)時(shí),存儲導(dǎo)頻信號的幅度值(Β[ν])和正相位或負(fù)相位(步驟202)。在關(guān)于正相位或負(fù)相位的確定(步驟203)之后,在步驟204a和步驟204b中,偏置電壓增加(A+AV)或減少(A-AV) 了 M的可變寬度(此時(shí)Y = 2)。在該情況下,偏置電壓在訓(xùn)練處理中的改變步長(改變寬度)例如是Δν = Vjt /8。
      [0064]在步驟206a和步驟206b中,存儲此時(shí)導(dǎo)頻信號的幅度值C[V]和正相位或負(fù)相位。在步驟207a和步驟207b中,確定導(dǎo)頻信號的幅度值是否滿足B>C。在模式(a)和模式(b)的情況下,不滿足B>C。因
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