偏置监测方法、装置和光发射机的制作方法_2

文档序号:9379804阅读:来源:国知局
,说明该电光调制器偏置偏离理想点越大,即,该电光调制器的直流偏置点相对于半波转换点Vn点的漂移程度越大。
[0051]此外,在本实施例中,电驱动信号R(t)和电输出信号0(t)可以是模拟信号或数字信号,监测信号可以是直流信号。
[0052]根据本实施例的偏置监测装置,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,由于参考信号和监测信号之间的相关性对直流偏置点敏感度较高,因而,能够提高偏置监测装置的灵敏度,并且,降低硬件复杂度。
[0053]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。如图2所示,第一信号处理单元101包括:重采样单元1011和隔直滤波单元1012。
[0054]其中,重采样单元1011根据电输出信号0(t)的采样率,对电驱动信号R(t)进行重新采样;隔直滤波单元1012用于去除经过重采样的信号中的直流分量。
[0055]在本实施例中,重采样单元1011可以根据电输出信号0(t)的采样率,对电驱动信号R(t)进行重新采样,从而使电驱动信号R(t)和电输出信号0(t)具有相同的采样率。例如,重采样单元1011可以以电输出信号0(t)的采样率为参考,基于高倍辛格(sine)函数差值和等间隔下采的方法对电驱动信号R(t)进行重新采样,或者,如果电驱动信号R(t)的采样率为电输出信号0(t)的采样率的整数倍,则重采样单元1011可以直接采用下采方式对电驱动信号R(t)进行重新采样。需要说明的是,本发明实施例并不限于此,重采样单元还可以采用其他的方式对电驱动信号R(t)进行重采样处理。
[0056]在本实施例中,在计算相关性时,需要使参考信号S(t)和监测信号P(t)具有相同的采样率,而输入到电光调制器的电驱动信号R(t)的采样率通常高于电输出信号0(t)的采样率。因此,通过重采样单元1011的重采样处理,能够使参考信号S(t)和监测信号P(t)的采样率相同,便进行相关性计算。
[0057]在本实施例中,隔直滤波单元1012可以去除信号中的直流分量,从而使输出的参考信号S(t)不包含直流分量,例如,当电驱动信号R(t)是数字信号时,隔直滤波单元1012从该信号中直接减去该信号的平均值,以去除该信号中的直流分量;或者,隔直滤波单元1012可以对电驱动信号R(t)进行窄带高通滤波以去除该信号中的直流分量。需要说明的是,本发明实施例并不限于此,隔直滤波单元还可以采用其他的方式去除信号中的直流分量。
[0058]在本实施例中,由于偏置监测信号可以为直流信号,而任何来自于参考信号S(t)的直流分量都会影响偏置监测信号的准确度。所以,通过隔直滤波单元1012的处理,能够生成不具备直流分量的参考信号S (t),避免对偏置监测信号产生影响。
[0059]此外,如图2所示,在本实施例中,第一信号处理单元101还可以包括预滤波单元1013。其中,该预滤波单元可以根据该电输出信号的频率特性,对该电驱动信号R(t)进行滤波处理,并将经过该滤波处理后的信号输入重采样单元1011。
[0060]在本实施例中,预滤波单元1013可以在数字域对电驱动信号R(t)进行滤波处理,例如,可以采用数字贝塞尔滤波器进行该滤波处理,其中,该数字滤波器的响应特性可以与电输出信号0(t)的低通特性保持一致。需要说明的是,本发明实施例并不限于此,该预滤波单元还可以采用其它的滤波器对电驱动信号进行滤波处理。
[0061]在本实施例中,一方面,电输出信号0(t)可以是由电光调制器输出的光信号经光电变换器来得到,该光电变换器例如可以是低速光电二极管,其会对信号产生低通滤波的作用,因此,电输出信号0(t)可以具有低频特性,此外,由于与偏置漂移信息相关的信号也具有低频特性,因而不会被光电变换器的低通滤波作用所去除,所以,与偏置漂移信息相关的信号依然能够存在于电输出信号0(t)中;另一方面,直接到输入电光调制器的电驱动信号R(t)可能具有较高的频率,与电输出信号0(t)的频率特性并不匹配。所以,经过预滤波器1013的滤波处理后的电驱动信号R(t)可以具有与电输出信号0(t)相近的频率特性,由此,便于对二者的相关性进行计算。
[0062]图3是本发明实施例的第二信号处理单元的组成示意图。如图3所示,该第二处理单元可以包括预滤波单元1021和重采样单元1022。
[0063]在本实施例中,预滤波单元1021用于去除电输出信号0(t)中的高频噪音,尽可能保存电输出信号o(t)中携带的与偏置漂移信息相关的信号。关于预滤波单元1021的具体实现方式,可以参考现有技术,本发明实施例不再赘述。
[0064]在本实施例中,重采样单元1022可以根据电驱动信号R(t)的采样率对电输出信号0(t)进行重新采样,使二者具有相等的采样率。关于重采样单元1022的说明,可以参考对于重采样单元1011的描述,此处不再重复说明。
[0065]图4是本发明实施例的监测信号计算单元的组成示意图。如图4所示,该监测信号计算单元可以包括筛选单元1031和相关性运算单元1032。
[0066]其中,筛选单元1031用于去除参考信号S(t)和监测信号P(t)中对直流偏置点的漂移不敏感的采样点;相关性运算单元1032用于计算经过该筛选单元处理后的参考信号和监测信号的相关性,并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
[0067]在本实施例中,对直流偏置点的漂移不敏感的采样点例如可以是参考信号S(t)和监测信号p(t)中幅度过大的采样点,这些采样点对应电光调制器输出信号的非线性压缩状态,因此,并不能反映直流偏置点的漂移。以上对于直流偏置点的漂移不敏感的采样点进行了举例说明,本发明实施例并不限于此,对于直流偏置点的漂移不敏感的采样点还可以是其它的采样点。
[0068]在本实施例中,筛选单元1031可以根据信号中采样点的幅度,来挑选对直流偏置点的漂移不敏感的采样点,并去除这些采样点,由此,可以降低相关性计算的数据量和复杂度。
[0069]在本实施例中,相关性运算单元1032例如可以采用下式(I)来计算经过筛选单元1031处理后的参考信号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M:
[0070]M =< S(t).P(t) > (I)
[0071]其中,〈.>表示时间平均,用于平滑信号噪声。关于相关性计算的具体说明,可以参考公开号为CN103532633A的中国专利申请(公开日为2014年I月22日,发明人为燕萌等),本发明实施例不再赘述。
[0072]根据本发明实施例提供的偏置监测装置,无需改变电光调制器和光发射机的结构,不限定发射机信号调制格式、速率、成型脉冲形状,也不限定电驱动信号和电输出信号处理单元输入为数字信号或模拟信号,是一种较通用并结构简单的偏置监测装置。
[0073]此外,该偏置监测装置同样适用于矢量IQ调制器,在适用本实施例中的偏置监测装置时,可以对矢量IQ调制器I路,Q路和IQ相位这三路的直流偏置点分别进行监测,即,将矢量IQ调制器的输入I (t)和Q(t),以及I(t)*Q(t)分别输入到第一信号处理单元,生成三个参考信号Sjt),Sq(t)和S_(t),在监测信号计算单元中分别计算该三个参考信号与监测信号P(t)的相关性,由此,可以监测矢量IQ调制器的三个直流偏置点的漂移。
[0074]根据本实施例的偏置监测装置,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,由于参考信号和监测信号之间的相关性对直流偏置点敏感度较高,因而,能够提高偏置监测装置的灵敏度,并且,降低硬件复杂度。
[0075]实施例2
[0076]本发明实施例2提供一种偏置监测装置,该偏置监测装置包括第一信号处理单元、第二信号处理单元和监测信号计算单元,各单元的结构和功能与实施例1的偏置监测装置的各单元相似。此外,在实施例2中,第一信号处理单元和第二信号处理单元中的至少一方可以具有对信号实施时域非线性信号处理的单元。下面以第一信号处理单元具有实施该时域非线性信号处理的单元为例,进行说明。
[0077]如实施例1中所述,可以对电光调制器的光输出信号进行光电转换,从而获得电输出信号0(t),该电输出信号能够反映调制器直流偏置点的变化,而电输出信号0(t)波形及其对于调制器直流偏置点的漂移的敏感度与该电光调制器的传递特性及电驱动信号R(t)的幅度相关。
[0078]图5和图6是在不同电驱动信号幅度下的电光调制器的输入输出信号示意图。在图5中,假设电驱动信号R(t)的幅度为Vpp = 0.5V ;曲线SI表示电光调制器的光输出信号的强度信号对电驱动信号R(t)的传递曲线;曲线S2表示电输入信号R(t)被偏置在理想的半波转换点,即Vji点;曲线S3表示电输入信号R(t)被偏置在相对于半波转换点有所漂移的偏置点;曲线S4表示与
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