專利名稱：自動補(bǔ)償qpsk鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光傳輸系統(tǒng)中的信號傳輸領(lǐng)域，具體來講是一種自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著高速互聯(lián)網(wǎng)、視頻業(yè)務(wù)以及大容量專線業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)容量需求在不斷的增長，推動著網(wǎng)絡(luò)向更大容量和更高速率發(fā)展。光調(diào)制器是高速、長距離光通信的關(guān)鍵器件，也是最重要的集成光學(xué)器件之一。國內(nèi)外光調(diào)制器已取得很大進(jìn)展，其性能不斷提高，不僅大大提高了速率和帶寬，還增加了集成密度。此外，隨著光調(diào)制器技術(shù)的不斷提高， 還開發(fā)出不少新型光調(diào)制器件和集成模塊。目前，10(ib/s速率的光調(diào)制器已成熟，40(ib/S 的光調(diào)制器已成為主流技術(shù)。QPSK (Quadrature Phase Shift Keying，正交相移鍵控)鈮酸鋰光調(diào)制器是高速光通信系統(tǒng)中最有前途的器件之一，一直是國內(nèi)外研發(fā)的熱門器件。但是在應(yīng)用中，QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的工作狀態(tài)不夠穩(wěn)定，隨著溫度的變化QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的半波電壓將會漂移，偏置工作點(diǎn)也會隨環(huán)境溫度的變化而漂移，偏置工作點(diǎn)的漂移將影響發(fā)射端輸出信號的幅度和相位，從而影響輸出的光信號的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法及裝置，能實(shí)時(shí)補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器中的偏置工作點(diǎn)，令偏置工作點(diǎn)隨著溫度變化漂移時(shí)及時(shí)得到補(bǔ)償，進(jìn)而輸出質(zhì)量較好、信號穩(wěn)定的光信號。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供的自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法為一種自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法，包括如下步驟(1)進(jìn)行端口初始化設(shè)置；(2)設(shè)置QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓；(3)將QPSK鈮酸鋰調(diào)制器調(diào)輸出的光信號濾去主頻，檢測邊頻光功率；(4)將所述檢測到的邊頻光功率與_45dbm相比較，若檢測到的邊頻光功率小于或等于-45dbm，則轉(zhuǎn)到步驟O)；若檢測到的邊頻光功率大于_45dbm，則調(diào)整QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓；(5)所述QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓調(diào)整后，轉(zhuǎn)到步驟O)，再次循環(huán)，當(dāng)檢測的到的邊頻光功率連續(xù)3次小于或等于_45dbm時(shí)，停止循環(huán)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟O)中，QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的兩臂均設(shè)有馬赫曾德爾調(diào)制器，先給馬赫曾德爾調(diào)制器加載相同的射頻信號，將生成兩路相同的光信號中的一路進(jìn)行一個(gè)φ的移相，調(diào)制成主要由三個(gè)光頻構(gòu)成的光信號。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述三個(gè)光頻包括一階下邊帶、載頻和一階上邊帶，且所述一階下邊帶和載頻為邊頻，一階上邊帶為主頻。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述生成兩路相同的光信號中的一路，通過相位調(diào)制器進(jìn)行移相。本發(fā)明提供的自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的裝置包括QPSK鈮酸鋰調(diào)制器、 窄帶光濾波器、光電檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、處理器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于QPSK鈮酸鋰調(diào)制器設(shè)置信號后輸出給窄帶光濾波器，窄帶光濾波器濾去輸出信號的主頻，光電檢測器得到兩個(gè)邊頻的光功率，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述信號采樣量化后輸入處理器，處理器通過數(shù)模轉(zhuǎn)化器控制QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明主要應(yīng)用光頻循環(huán)搬移裝置中產(chǎn)生穩(wěn)定的自載波，調(diào)整和濾波之后，實(shí)時(shí)對QPSK鈮酸鋰調(diào)制器中兩個(gè)相位調(diào)制器的偏置工作點(diǎn)、移相器的偏置工作點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，發(fā)現(xiàn)偏置及時(shí)補(bǔ)償，因此能夠輸出質(zhì)量較好、信號穩(wěn)定的光信號， 同時(shí)也可以推廣到QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的其它應(yīng)用中，對QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的補(bǔ)償。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的程序流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例與分布反饋激光器配合的發(fā)射端框圖；圖3為圖2中QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記分布反饋激光器101，QPSK鈮酸鋰調(diào)制器102，窄帶光濾波器103，光電檢測器104，模數(shù)轉(zhuǎn)換器105，處理器106，數(shù)模轉(zhuǎn)換器107，偏置電壓(1、2、3)，相位調(diào)制器 108。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法，包括如下步驟(1)進(jìn)行端口初始化設(shè)置。(2)設(shè)置QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓(1、2、；3)。QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的兩臂均設(shè)有馬赫曾德爾調(diào)制器(簡稱MZM)，本實(shí)施例中偏置電壓1和偏置電壓2對應(yīng)加在兩臂的MZM 上，偏置電壓3加在一個(gè)相位調(diào)制器108上。通過給兩臂的MZM加載相同的射頻信號(即發(fā)射端輸入的信號)，生成兩路相同的光信號，其中一路光信號再經(jīng)過相位調(diào)制器108進(jìn)行一個(gè)φ的移相，調(diào)制成主要由三個(gè)光頻構(gòu)成的光信號。如圖2所示，本事示例中上、下兩路被相同的調(diào)制信號調(diào)制得到的光信號為E{t) = Ec cos[^— + m—cos χ cos ω￡(1)下面的一路再由一個(gè)相位調(diào)制器108進(jìn)行一個(gè)φ的移相光信號改變?yōu)镋(t) = EcCOS^-+ m—cos comt + Φ] χ cos ω0(2)最后兩路相加得到光信號E(t) = EcCos^-+ m—cosωη ]χ cosac +Ec cos[/ — + m — cosωΜ + Φ]χ cosωε (3) 2 2 2 2對公式C3)依貝塞爾函數(shù)展開就可以看到調(diào)制后的信號是一個(gè)單邊帶的調(diào)制信號。上述調(diào)制后的光信號主要包括左邊的一階下邊帶A1、中間的載頻λ 2、右邊的一階上邊帶λ 3，在這里把X1和λ 2定義為兩個(gè)邊頻，λ 3定義為主頻，其中λ 2功率主要與 QPSK鈮酸鋰調(diào)制器中的兩個(gè)MZM的偏置電壓相關(guān)，A1, λ 3功率主要與QPSK鈮酸鋰調(diào)制器中相位調(diào)制器的偏置電壓相關(guān)。(3)將QPSK鈮酸鋰調(diào)制器調(diào)輸出的光信號濾去主頻λ 3,檢測邊頻λ i和λ 2的光功率。(4)將所述檢測到的邊頻光功率與-45dbm相比較，-45dbm是一個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)值，若檢測到的邊頻光功率小于或等于_45dbm，則轉(zhuǎn)到步驟O)；若邊頻光功率大于-45dbm，則調(diào)整QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓1、偏置電壓2、偏置電壓3其中的一個(gè)或幾個(gè)。(5)所述QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓調(diào)整后，轉(zhuǎn)到步驟0)，再次循環(huán)。如圖2所示，本發(fā)明自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的裝置包括QPSK鈮酸鋰調(diào)制器102、窄帶光濾波器103、光電檢測器104、模數(shù)轉(zhuǎn)換器105、處理器106和數(shù)模轉(zhuǎn)換器 107。所述分布反饋激光器101將光信號發(fā)射到QPSK鈮酸鋰調(diào)制器102中，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器 105、處理器106和數(shù)模轉(zhuǎn)換器107調(diào)整和設(shè)置QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓，QPSK鈮酸鋰調(diào)制器102設(shè)置信號后輸出給窄帶光濾波器103，窄帶光濾波器103濾去輸出信號的主頻， 同時(shí)光電檢測器104得到兩個(gè)邊頻的光功率，模數(shù)轉(zhuǎn)換器105將所述信號采樣量化后輸入處理器106，處理器106通過數(shù)模轉(zhuǎn)化器107控制QPSK鈮酸鋰調(diào)制器102偏壓。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法，其特征在于包括如下步驟(1)進(jìn)行端口初始化設(shè)置；(2)設(shè)置QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓；(3)將QPSK鈮酸鋰調(diào)制器調(diào)輸出的光信號濾去主頻，檢測邊頻光功率；(4)將所述檢測到的邊頻光功率與_45dbm相比較，若檢測到的邊頻光功率小于或等于-45dbm，則轉(zhuǎn)到步驟O)；若檢測到的邊頻光功率大于_45dbm，則調(diào)整QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓；(5)所述QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓調(diào)整后，轉(zhuǎn)到步驟(2)，再次循環(huán)，當(dāng)檢測的到的邊頻光功率連續(xù)3次小于或等于_45dbm時(shí)，停止循環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法，其特征在于步驟 (2)中，QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的兩臂均設(shè)有馬赫曾德爾調(diào)制器，先給馬赫曾德爾調(diào)制器加載相同的射頻信號，將生成兩路相同的光信號中的一路進(jìn)行一個(gè)φ的移相，調(diào)制成主要由三個(gè)光頻構(gòu)成的光信號。
3.如權(quán)利要求2所述的自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法，其特征在于所述三個(gè)光頻包括一階下邊帶、載頻和一階上邊帶，且所述一階下邊帶和載頻為邊頻，一階上邊帶為主頻。
4.如權(quán)利要求2所述的自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法，其特征在于所述生成兩路相同的光信號中的一路，通過相位調(diào)制器進(jìn)行移相。
5.一種自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的裝置，包括QPSK鈮酸鋰調(diào)制器、窄帶光濾波器、光電檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、處理器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于QPSK鈮酸鋰調(diào)制器設(shè)置信號后輸出給窄帶光濾波器，窄帶光濾波器濾去輸出信號的主頻，光電檢測器得到兩個(gè)邊頻的光功率，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述信號采樣量化后輸入處理器，處理器通過數(shù)模轉(zhuǎn)化器控制 QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓。
全文摘要
一種自動補(bǔ)償QPSK鈮酸鋰調(diào)制器偏壓的方法，涉及信號傳輸領(lǐng)域，包括如下步驟(1)進(jìn)行端口初始化設(shè)置；(2)設(shè)置QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓；(3)將QPSK鈮酸鋰調(diào)制器調(diào)輸出的光信號濾去主頻，檢測邊頻光功率；(4)將檢測到的邊頻光功率與-45dbm相比較，若小于或等于-45dbm，則轉(zhuǎn)到步驟(2)；若大于-45dbm，則調(diào)整QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓；(5)所述QPSK鈮酸鋰調(diào)制器的偏置電壓調(diào)整后，轉(zhuǎn)到步驟(2)，再次循環(huán)，當(dāng)檢測的到的邊頻光功率連續(xù)3次小于或等于-45dbm時(shí)，停止循環(huán)。所述方法令偏置工作點(diǎn)隨著溫度變化漂移時(shí)及時(shí)得到補(bǔ)償，進(jìn)而輸出質(zhì)量較好、信號穩(wěn)定的光信號。
文檔編號H04B10/12GK102185814SQ201110102818
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者楊奇, 楊超, 賀志學(xué), 高宇琦 申請人:武漢郵電科學(xué)研究院