偏置监测方法、装置和光发射机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种用于光发射机的偏置监测方法、装置和具有该装置的光发射机。
【背景技术】
[0002]在光发射机中，电光调制器用于将输入的电驱动信号调制到光载波上，输出光信号，其工作原理与乘法器类似。电光调制器在工作时，需要被施加直流偏置，以使其工作在适当的直流偏置点。因此，电光调制器的调制特性与其所处的直流偏置点有关，对于典型的相干光通信系统，电光调制器的理想直流偏置点位于其半波转换点。
[0003]在长距离光纤通信系统中，由发射机中电光调制器的偏置点漂移带来的信号损伤不能在接收机侧通过数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)进行补偿,从而导致传输性能的下降。如果不对电光调制器的偏置点的动态漂移进行跟踪纠正，上述信号损伤将成为系统的固有损伤，并随时间积累，进一步影响传输质量。
[0004]在现有技术中，用于实现高速电光变换的铌酸锂(LiNb03)调制器通常需要在发射机引入自动偏置控制(Automatic Bias Control, ABC)模块对偏置点的漂移进行动态跟踪，以实现发射机在较长时间内稳定工作。
[0005]针对电光调制器在通信系统中最典型的应用，即直流偏置点位于调制器的半波转换点V π点，文献I和文献2所介绍的自动偏置控制方案多采用在直流偏置基础上引入扰频，在调制器输出端采用对直流光功率、扰频线性项或混频项进行探测的方法对偏置点进行反馈闭环控制。
[0006]为了增强检测信号对偏置点漂移的敏感性，文献3提出一种基于3 X 3耦合器的光域内差检测方案，通过自相干方法提高检测信号的敏感性。
[0007]文献I:Pak S.Cho, et al., Photon.Technol.Lett.18 (21), 2006
[0008]文献2:Li L., et al., J.Lightwave Technol.28 (11), 2010
[0009]文献3:Liang D.，Proc.0FC，20，0ThT4, 2010
[0010]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的【背景技术】部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
【发明内容】
[0011]在文献I和文献2公开的基于扰频的偏置监测方法中，采用直接强度检测，导致检测信号对偏置点漂移的敏感性较弱，不适用于对偏置点稳定性要求较高的应用场景，而且扰频的引入和检测在一定程度上增加了发射机的硬件开销，不利于成本控制；在文献3公开的基于光域自相干的偏置监测方法中，由于引入3X3耦合器并要求自相干系统保偏，所需硬件开销依然过大，不适合产品实现。
[0012]本发明实施例提供一种基于电信号相关的偏置监测装置，利用电光调制器的电驱动信号与输出信号之间的相关性对直流偏置点敏感的特性，监测电光调制器的直流偏置点的漂移，能够提高偏置监测装置的灵敏度，并降低硬件复杂度。
[0013]根据本发明实施例的第一方面，提供一种偏置监测装置，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测装置包括:
[0014]第一信号处理单元，其用于对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
[0015]第二信号处理单元，其用于对使用进行第二信号处理，以输出监测信号；
[0016]监测信号计算单元，其用于计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
[0017]根据本发明实施例的第二方面，提供一种光发射机，其包括电光调制器、偏置控制装置和上述第一方面所述的偏置监测装置，其中，所述偏置控制装置根据所述偏置监测信号调整所述电光调制器的直流偏置点。
[0018]根据本发明实施例的第三方面，提供一种偏置监测方法，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测方法包括:
[0019]对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
[0020]对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；
[0021]计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
[0022]本发明的有益效果在于:通过将电光调制器的电驱动信号进行信号处理以得到参考信号，将基于电光调制器的输出信号而获得的电输出信号进行信号处理以得到监测信号，并计算参考信号和监测信号的相关性，由此，能够提高偏置监测装置的灵敏度，并降低硬件复杂度。
[0023]参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0024]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0025]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
【附图说明】
[0026]所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0027]图1是本发明实施例1的偏置监测装置的组成示意图；
[0028]图2是本发明本实施例1的第一信号处理单元的组成示意图；
[0029]图3是本发明实施例的第二信号处理单元的组成示意图；
[0030]图4是本发明实施例的监测信号计算单元的组成示意图；
[0031]图5是电光调制器的输入输出信号的一个TJK意图；
[0032]图6是电光调制器的输入输出信号的另一个示意图；
[0033]图7是本发明实施例2的第一处理单元的一个组成示意图；
[0034]图8是大信号置零法的示意图；
[0035]图9是大信号限幅法的示意图；
[0036]图10是本发明实施例2的第一信号处理单元的另一个组成示意图；
[0037]图11是本发明实施例2的第一信号处理单元的又一个组成示意图；
[0038]图12是本发明实施例2的第二信号处理单元的一个组成示意图；
[0039]图13是本发明实施例3的光发射机的组成示意图；
[0040]图14是本发明实施例4的电子设备的一构成示意图；
[0041]图15是本发明实施例5的偏置监测方法的流程图；
[0042]图16是本发明实施例5的第一信号处理的方法的流程图；
[0043]图17是本发明实施例5的计算参考信号和监测信号的相关性的方法的流程图；
【具体实施方式】
[0044]参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
[0045]实施例1
[0046]本发明实施例1提供一种偏置监测装置，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移。图1是本发明实施例1的偏置监测装置的组成示意图，如图1所示，偏置监测装置100包括:第一信号处理单元101，第二信号处理单元102和监测信号计算单元103。
[0047]其中，第一信号处理单元101用于对输入电光调制器的电驱动信号R(t)进行第一信号处理，以输出参考信号S(t);第二信号处理单兀102用于对基于电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号O (t)进行第二信号处理，以输出监测信号P (t);监测信号计算单元103用于计算参考信号S(t)和监测信号P(t)的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
[0048]在实施例中，第一信号处理单元101直接对电光调制器的电驱动信号进行处理，而无需设置光电转换模块等器件，因此，得到的参考信号能够最大程度地保持对于电光调制器的输入信息，而且能降低硬件复杂度。
[0049]在本实施例中，第二信号处理单元102所输出的监测信号P (t)直接受到电光调制器偏置点的影响，因此，该监测信号能够携带偏置点偏移的信息。
[0050]在本实施例中，监测信号计算单元103计算参考信号S⑴与监测信号P⑴的相关性，该相关性反映了监测信号p(t)偏离参考信号S(t)的程度，偏离程度越大