一种实现调制信号幅度均衡的多级脉冲幅度调制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信器件领域，具体涉及一种实现调制信号幅度均衡的多级脉冲幅度调制器。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断进步和发展，人类对信息的需求量越来越大，现代社会信息数据量呈现指数式的爆发增长，光通信网络技术的迅猛发展为这一难题的解决提供了可靠有效的方案。光调制器是整个光通信网络的核心器件之一，负责将电信号转换为可在光通信网络中传输的光信号;传统基于铌酸锂材料的电光高速调制器往往外形尺寸较大，在5-10厘米的量级，同时功耗也较大，不利于通信系统的小型化和节能化，因此，研究高调制带宽、高消光比、低功耗、易集成及低成本的光调制器具有重要现实意义。
[0003]目如，为了进一步提尚光通彳目系统的容量，提尚单载波的速率势在必彳丁。要提尚单载波的速率有提高系统的波特率和使用先进调制格式两种途径;对于第一种途径而言，如果将信号的波特率提高到50G以上，将对整个电芯片带来很大的挑战，功耗和成本都难以控制。因此，在现有的波特率前提下，采用先进调制格式成为首选的方案，而要采用高阶的先进调制格式就要求电光调制器具有较高的线性度和较大的消光比。对于采用单个马赫曾德强度调制器来实现复杂格式调制功能来说，除了需要器件本身有较高的线性度和消光比夕卜，还要求驱动的电芯片具有较高的输出电压摆幅和较高的线性度，这一点对于电芯片来说非常难以实现。为改进上述缺点提出了电极分段驱动的调制器结构，该调制器结构可以通过多个OOK信号来驱动产生多级幅度调制光信号，但是电极分段驱动的调制器结构仍共用一个相位偏置控制器，存在相位控制不灵活的缺点，对电光调制器的相应线性度要求较高；另外，随着调制信号脉冲幅度阶数的提高，上述电极分段驱动的调制器结构的单个器件长度将更大，导致整体消光比降低。
[0004]综上所述，急需通过对调制器结构上的改进实现相位偏置点的灵活控制，以降低对调制器的线性度要求，并实现调制高阶调制信号时，在调制器上两臂光信号的均衡性，从而提升调制器的消光比。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是通过对调制器结构上的改进实现相位偏置点的灵活控制，以降低对调制器的线性度要求，并实现调制高阶调制信号在调制器上两臂光信号的均衡性，从而提升调制器的消光比的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种实现调制信号幅度均衡的多级脉冲幅度调制器，包括N个串联的马赫曾德强度调制器，N为大于I的正整数，每个所述马赫曾德强度调制器的输出端口连接下一个马赫曾德强度调制器的输入端口，形成一个以第一个马赫曾德强度调制器的输入端口作光源输入端口，最后一个马赫曾德强度调制器的输出端口作为2N级脉冲幅度调制信号输出端口的2N级脉冲幅度调制器，在每个所述马赫曾德强度调制器上加载幅度相同的OOK信号实现2N级脉冲幅度调制信号调制；
[0007]其中，每个马赫曾德强度调制器之间的有效调制臂长度比值关系为2^21:22:……:2^1,且具有上述有效调制臂长度比值关系的马赫曾德强度调制器的排列不限于上述比例顺序。
[0008]在上述多级脉冲幅度调制器中，每个所述马赫曾德强度调制器带有用来调节调制器工作点的相位偏置点控制电极，每个马赫曾德强度调制器的相位偏置点控制电极相互独立，通过调节所述相位偏置控制电极可以实现多级脉冲幅度调制信号的均衡功能；
[0009]其中，每个所述马赫曾德强度调制器之间的相位偏置点控制电极改变量比值关系为2^2^22:……:2吣，且具有上述相位偏置点控制电极改变量比值关系的马赫曾德强度调制器的排列不限于上述比例顺序。
[0010]在上述多级脉冲幅度调制器中，通过调整相位偏置点控制电极实现调制信号幅度均衡，具体调制方式为:
[0011]将串联的马赫曾德强度调制器的有效调制长度最长的一个工作点通过调整偏置点控制电极设置于正交工作点处，然后按照有效调制臂长度由大到小依次设置马赫曾德强度调制器的相位偏置点控制电极，以控制作用于光信号的消光比大小，从而控制输出的2N级脉冲幅度调制信号各级脉冲幅度的大小。
[0012]在上述多级脉冲幅度调制器中，由于有效调制臂长度最短的马赫曾德强度调制器输出的脉冲幅度值对应于最靠近眼图中心的两级，依顺序类推，有效调制臂长度最长的马赫曾德强度调制器输出的脉冲幅度值对应于离眼图中心最远的两级，则设置马赫曾德强度调制器的偏置点控制电极主要分为以下三种情况:
[0013](I)当需要均衡2%及脉冲幅度的位置使得2%及脉冲幅度值对应的两级收缩靠向眼图中心位置时，将对应马赫曾德强度调制器的相位偏置点控制电极调整到消光比较低的位置；
[0014](2)当需要均衡2%及脉冲幅度的位置使得2%及脉冲幅度值对应的两级处在平均分配眼图的位置时，将对应马赫曾德强度调制器的相位偏置点控制电极调整到其消光比处于中间的大小；
[0015](3)当需要均衡2%及脉冲幅度的位置使得2%及脉冲幅度值对应的两级拉伸远离眼图中心位置时，将对应马赫曾德强度调制器的相位偏置点控制电极调整到其消光比较大的位置。
[0016]在上述多级脉冲幅度调制器中，所述2%及脉冲幅度调制器结构，从光源输入端口起，从左到右依次包括第一马赫曾德强度调制器、第二马赫曾德强度调制器、第三马赫曾德强度调制器等N个马赫曾德强度调制器；
[0017]所述第一马赫曾德强度调制器的输出端口与所述第二马赫曾德强度调制器的输入端口连接;所述第二马赫曾德强度调制器的输出端口与所述第三马赫曾德强度调制器的输入端口连接，依次类推，第N-1马赫曾德强度调制器的输出端口与第N马赫曾德强度调制器的输入端口连接，以第一马赫曾德强度调制器的输入端口作为光源输入端口，以第N马赫曾德强度调制器的输出端口作为2N级脉冲幅度调制信号输出端口；
[0018]其中，第一马赫曾德强度调制器带有一个第一相位偏置点控制器，其有效调制臂长度为2N—1L;第二马赫曾德强度调制器带有一个第二相位偏置点控制器，其有效调制臂长度为2N—2L;依次类推，第N马赫曾德强度调制器带有一个第N相位偏置点控制器，其有效调制臂长度为2N—nL;
[0019]在上述每个马赫曾德强度调制器上通过其KOO驱动器同时施加N个强度相同的KOO信号，实现2N级脉冲幅度调制信号调制。
[0020]在上述多级脉冲幅度调制器中，当N取4时，为4级脉冲幅度调制信号调制器，其结构从光源输入端口起、从左到右依次包括:第一马赫曾德强度调制器和第二马赫曾德强度调制器，所述第一马赫曾德强度调制器的输出端口直接与所述第二马赫曾德强度调制器的输入端口连接;第一马赫曾德强度调制器的有效控制臂长度为2L，并带有第一相位偏置点控制器;所述第二马赫曾德强度调制器的有效控制臂长度为L，带有第二相位偏置点控制器;在所述第一马赫曾德强度调制器和第二马赫曾德强度调制器上分别施加两个强度相同的OOK电信号，调制出4级脉冲幅度调制信号。
[0021]本发明通过对调制器结构上的改进实现多级脉冲幅度调制器，不仅通过将调制器