一种马赫增德尔调制器的偏置控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，具体地说，涉及一种马赫增德尔调制器的偏置控制系 统及方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，模拟光链路凭借其大带宽、低损耗及抗电磁干扰等明显优势成为国内外 各个领域的研究热点。模拟光链路中，外部调制光链路因其在调制带宽及无啁嗽等方面表 现出的优异性能，备受关注。
[0003] 对于外部调制光链路而言，最重要的技术指标有噪声指数、链路增益、无杂散动态 范围等。马赫增德尔调制器作为外部调制光链路不可或缺的关键器件，它的偏置控制效果 决定着链路的整体性能。例如，马赫增德尔调制器的偏置角度对链路的噪声指数和无杂散 动态范围有着重要影响。马赫增德尔调制器最常用的偏置角度主要有正交偏置点和低偏置 点，工作在正交偏置点可以消除链路二次谐波失真，工作在低偏置点可以获得较大的调制 效率、限制探测器的光电流以避免饱和。此外，低偏置点还可以减少链路的噪声指数、提升 无杂散动态范围等。
[0004] 目前，所有的光链路系统都要求具有稳定的性能。然而，由于一些客观因素，如温 度变化、机械振动、器件老化等，马赫增德尔调制器的偏置角度极易发生漂移。所以，如何使 得马赫增德尔调制器工作时，偏置角度保持稳定，成为了业内亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种马赫增德尔调制器的偏置控制系统及方法，以解决马 赫增德尔调制器在调制深度较大的情况下，位于低偏置点工作时偏置角度不稳定的技术问 题。
[0006] 本发明提供了一种马赫增德尔调制器的偏置控制系统，所述马赫增德尔调制器包 括输入接口和输出接口，所述输入接口连接第一光源，所述马赫增德尔调制器用于调制所 述第一光源发出的第一激光，所述系统包括：
[0007] 第二光源，连接所述马赫增德尔调制器的输出接口，用于通过所述输出接口向所 述马赫增德尔调制器输出第二激光，其中，所述第二激光与所述第一激光的波长不相等；
[0008] 射频信号发生器，连接所述马赫增德尔调制器的射频信号接口，用于为所述马赫 增德尔调制器提供GHz级的射频信号；
[0009] 其中，所述马赫增德尔调制器在所述射频信号的作用下调制所述第二激光，以控 制所述马赫增德尔调制器的偏置角度。
[0010] 其中，所述系统还包括：
[0011] 所述马赫增德尔调制器的偏置角度为-90°至0,且所述射频信号的功率大于或 等于10dB。
[0012] 其中，所述系统还包括：
[0013] 偏置控制器，连接所述马赫增德尔调制器的偏置电压接口，用于在所述射频信号 发生器为所述马赫增德尔调制器提供GHz级的射频信号时，为所述马赫增德尔调制器提供 稳定的偏置电压。
[0014] 其中，所述系统还包括：
[0015] 第一环形器，包括三个接口，第一接口连接所述第一光源，第二接口连接所述马赫 增德尔调制器的输入接口，第三接口连接所述偏置控制器的探测接口。
[0016] 其中，所述系统还包括：
[0017] 第二环形器，包括三个接口，第一接口连接所述第二光源，第二接口连接所述马赫 增德尔调制器的输出接口。
[0018] 其中，所述第二光源发出的第二激光进入所述第二环形器的第一接口，自所述第 二环形器的第二接口输出；自连接所述第二环形器的第二接口的所述输出接口输入所述马 赫增德尔调制器，自所述输入接口输出；自连接所述输入接口的所述第一环形器的第二接 口输入，自第三接口输出给所述偏置控制器的探测接口，供所述偏置控制器生成稳定的偏 置电压。
[0019] 其中，所述偏置控制器包括连接探测模块、低通滤波模块、放大模块和微分积分处 理模块；
[0020] 所述探测模块连接所述偏置控制器的探测接口，接入来自所述马赫增德尔调制器 的输入接口的第二激光；
[0021] 所述低通滤波模块获取来自所述探测模块的第二激光，滤除所述第二激光中的噪 音；
[0022] 所述放大模块对滤除噪音后的第二激光进行放大处理；
[0023] 所述微分积分处理模块根据所述放大处理后的第二激光生成偏置电压，并向所述 马赫增德尔调制器的偏置电压接口输出稳定的偏置电压。
[0024] 本发明带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种马赫增德尔调制器的偏置 控制系统，该马赫增德尔调制器用于调制第一激光，该偏置控制系统包括发出第二激光的 第二光源和发出GHz级的射频信号的射频信号发生器，其中第二激光在马赫增德尔调制器 中的传播方向与第一激光相反。马赫增德尔调制器在射频信号的作用下，调制第二激光，由 于第二激光此时的调制效率很低，以至于射频信号的功率的变化对马赫增德尔调制器的偏 置角度无影响，特别是在调制深度较大的情况下，马赫增德尔调制器位于低偏置点工作时， 可有效地锁定、控制马赫增德尔调制器的偏置角度。
[0025] 本发明第二方面提供了一种马赫增德尔调制器的偏置控制方法，所述马赫增德尔 调制器包括输入接口和输出接口，所述输入接口连接第一光源，所述马赫增德尔调制器用 于调制所述第一光源发出的第一激光，所述方法包括：
[0026] 通过所述输出接口向所述马赫增德尔调制器输出第二激光，所述第二激光与所述 第一激光的波长不相等；
[0027] 通过所述马赫增德尔调制器的射频信号接口，向所述马赫增德尔调制器提供GHz 级的射频信号；
[0028] 其中，所述马赫增德尔调制器在所述射频信号的作用下调制所述第二激光，以控 制所述马赫增德尔调制器的偏置角度。
[0029] 其中，所述马赫增德尔调制器的偏置角度为-90°至0,且所述射频信号的功率大 于或等于10dB。
[0030] 其中，所述方法还包括：
[0031] 当为所述马赫增德尔调制器提供GHz级的射频信号时，为所述马赫增德尔调制器 提供偏置电压。
[0032] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的 附图做简单的介绍：
[0034] 图1是本发明实施例提供的MZM的控制系统的结构示意图；
[0035] 图2是现有技术提供的MZM的控制系统的结构示意图；
[0036] 图3是图2所示的MZM的控制系统的仿真示意图一；
[0037] 图4是图2所示的MZM的控制系统的仿真示意图二；
[0038] 图5是图2所示的MZM的控制系统的仿真示意图三；
[0039] 图6是图5所示的仿真示意图三的对比图。
【具体实施方式】
[0040] 以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明 的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合， 所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0041] 本发明实施例公开了一种马赫增德尔调制器的偏置控制系统。该马赫增德尔调制 器包括输入接口和输出接口，输入接口连接第一光源，马赫增德尔调制器用于调制所述第 一光源发出的第一激光。
[0042] 如图1所示，该偏置控制系统主要包括第二光源、第一环形器、第二环形器、射频 (Radio Frequency，简称RF)信号发生器和偏置控制器。其中，射频信号发生器连接马赫增 德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator，简称MZM)的RF信号接口，偏置控制器包括连接探 测模块、低通滤波模块、放大模块和微分积分处理模块。探测模