專利名稱：激光調(diào)制器偏置控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及激光調(diào)制器的偏置控制方 法和裝置。
背景技術(shù)：
由于外調(diào)制方式具有高速率、大消光比、高輸入光功率、啁啾 可調(diào)及對波長不每丈感等優(yōu)勢，可以增加波分系統(tǒng)的傳llj^巨離，才是高 傳輸速度，因此，在波分系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。然而由于基于
LiNb03 (鈮酸鋰)材料的Mach-Zehnder (馬赫-曾德爾)調(diào)制器工 作點(diǎn)受溫度、機(jī)械應(yīng)力、器件老化的影響，可能出現(xiàn)相位漂移，從 而影響輸出光信號的性能，因此在使用調(diào)制器時，需要對調(diào)制器的 偏置(BIAS)工作點(diǎn)進(jìn)4亍反々貴控制，形成閉環(huán)，^f呆i正偏置穩(wěn)、定。
傳統(tǒng)的偏置控制裝置的組成如圖1所示，主要由調(diào)制器、驅(qū)動 器、信號發(fā)生器、放大器、相關(guān)運(yùn)算器等組件組成。該偏置控制裝 置的工作原理為信號發(fā)生器產(chǎn)生低頻正弦導(dǎo)頻信號，通過控制鈮 酸鋰驅(qū)動器的增益控制端，以很小的比例對高速通信電信號進(jìn)行幅 度調(diào)制(Amplitude Modulation,簡稱為AM )。經(jīng)過4尼酸鋰調(diào)制器 進(jìn)行Mach - Zehnder調(diào)制后轉(zhuǎn)換為光信號輸出到光纖線路上。部分 光尋皮鈮酸4里上附帶的光電二才及管(Photoelectric Diode ，簡稱為PD ) 檢測，經(jīng)過放大、濾波后與原始輸入的導(dǎo)頻信號進(jìn)行對比，進(jìn)行相 關(guān)運(yùn)算后得到偏置控制的誤差電壓，對調(diào)制器偏置點(diǎn)進(jìn)行閉環(huán)反饋 控制。
圖2示出了傳統(tǒng)的鈮酸鋰偏置控制方法的流禾呈圖，該方法是一 個典型的相關(guān)檢測+比例積分算法，主要包括以下步驟
步驟S214:在調(diào)制器的輸入端輸入通信電信號；
步驟S216:在l俞出端輸出的導(dǎo)頻信號通過電-光-電的變換和 反々貴后，#皮光電二才及管PD才企測；
步驟S218:控制程序采樣PD檢測的信號，并對該信號進(jìn)行放 大和濾波，并將放大濾波后的信號輸入相關(guān)運(yùn)算器；
步驟S220:相關(guān)運(yùn)算器根據(jù)輸入的上述信號與導(dǎo)頻信號進(jìn)行相 關(guān)運(yùn)算，計算出當(dāng)前偏置誤差；
步驟S222:根據(jù)當(dāng)前偏置誤差的大小和極性，調(diào)節(jié)當(dāng)前偏置控 制電壓， -使偏置向正確的工作點(diǎn)方向進(jìn)^f亍調(diào)整；具體地，如果當(dāng)前 偏置誤差偏低，則執(zhí)行步驟S224，增加偏置控制電壓，如果正常， 則執(zhí)行步驟S226，不調(diào)整偏置電壓；如果偏高，則執(zhí)行步驟S228， 降低偏置控制電壓。
如上所述，在目前的偏置控制技術(shù)中，在調(diào)制器射頻(Radio Frequency,簡稱為RF )電極的通信信號中插入小幅度的低頻導(dǎo)頻 信號，經(jīng)調(diào)制成光信號后，在信號輸出位置分光檢測調(diào)制后的導(dǎo)頻 信號。通過相關(guān)運(yùn)算將檢測信號與原始信號進(jìn)行幅度和相位上的對 比，檢測出偏置誤差，經(jīng)積分、放大后輸出到調(diào)制器BIAS電極上， 控制調(diào)制器的偏置相位，維持工作點(diǎn)穩(wěn)定。
在這種控制方法中，由于每次調(diào)節(jié)的偏置控制電壓的幅度較小， 在激光調(diào)制器啟動時，其收斂速度慢，因此，激光調(diào)制器達(dá)到穩(wěn)定 工作點(diǎn)所需要的時間較長，有時長達(dá)數(shù)秒至數(shù)十秒。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種激光調(diào)制器偏置控制方法及裝置， 用以解決現(xiàn)有技術(shù)中偏置控制方法收斂速度慢、控制時間較長的問 題。
根據(jù)本發(fā)明的 一個方面，提供了 一種激光調(diào)制器偏置控制方法。
根據(jù)本發(fā)明提供的激光調(diào)制器偏置控制方法包括在激光調(diào)制 器啟動時，在激光調(diào)制器的偏置電極輸入線性變化的偏置控制電壓， 并獲取激光調(diào)制器的輸出光功率，確定與預(yù)設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控 制電壓；然后，使能激光調(diào)制器射頻電極的通信電信號，并通過低 頻正弦導(dǎo)頻信號對通信電信號進(jìn)^f亍幅度調(diào)制，同時在偏置電才及輸入 確定的偏置控制電壓；對激光調(diào)制器的輸出光信號進(jìn)行采樣，并將 采樣的光信號與導(dǎo)頻信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，調(diào)節(jié)輸入偏 置電才及的偏置控制電壓。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個方面，提供了 一種激光調(diào)制器偏置控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的激光調(diào)制器偏置控制裝置包括包括光電二極管、 第一放大器、濾波器和相關(guān)運(yùn)算器、控制單元和選擇開關(guān)，其中， 光電二極管用于檢測激光調(diào)制器的輸出光功率；控制單元用于在激 光調(diào)制器的偏置電極輸入線性變化的偏置控制電壓，并根椐光電二 極管;f企測到的輸出光功率，確定與預(yù)設(shè)的工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電 壓；相關(guān)運(yùn)算器用于將控制單元確定的偏置控制電壓作為初始偏置 控制電壓輸入到激光調(diào)制器的偏置電極；選l奪開關(guān)用于在激光調(diào)制 器啟動階段，將控制單元輸出的線性變化的偏置控制電壓接入到偏 置電極，在激光調(diào)制器正常工作階段，將相關(guān)運(yùn)算器輸出的偏置控 制電壓4妄入到偏置電才及。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了另一種激光調(diào)制器偏置控制 裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另 一種激光調(diào)制器偏置控制裝置包括第 一輸入 模塊、獲取模塊、確定模塊、第二輸入模塊和調(diào)控模塊。其中，第 一輸入模塊用于在激光調(diào)制器的偏置電極輸入線性變化的偏置控制 電壓；獲取模塊用于獲取激光調(diào)制器的輸出光功率；確定模塊用于 根據(jù)第 一輸入模塊輸入的偏置控制電壓和獲取模塊獲取的輸出光功 率，確定與預(yù)設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓；第二輸入^T莫塊用于在 激光調(diào)制器正常工作階段，在偏置電極輸入確定模塊確定的偏置控 制電壓；調(diào)控才莫塊用于在激光調(diào)制器正常工作階-歐，才M居激光調(diào)制 器的輸出光功率與輸入的導(dǎo)頻信號，對第二輸入模塊輸入的偏置控 制電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
通過本發(fā)明的上述至少一個方案，通過在激光調(diào)制器的啟動階 段，在其偏置電極輸入線性變化的偏置控制電壓，對調(diào)制器的特性 進(jìn)4亍掃描，/人而獲取預(yù)設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓，并將該偏置 控制電壓作為初始偏置控制電壓，對激光調(diào)制器進(jìn)4于閉環(huán)反^t控制， 從而縮短了激光調(diào)制器達(dá)到穩(wěn)定的時間，提高了偏置控制的精度。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申
請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的偏置控制裝置的組成框圖2為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鈮酸鋰偏置控制方法的流程圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制裝置的結(jié)構(gòu)框
圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例中在輸入線性變化的偏置控制電壓的 作用下的激光調(diào)制器輸出光功率特性曲線圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的偏置控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖6為4艮據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制方法的流程
圖7為4艮據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制方法的具體實 現(xiàn)流程圖8A為根據(jù)本發(fā)明實施例的另一種激光調(diào)制器偏置控制裝置 的結(jié)構(gòu)框圖8B為才艮據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的另一種激光調(diào)制器偏置控制 裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
功能和克述
本發(fā)明針對目前在激光調(diào)制器啟動時，達(dá)到穩(wěn)定工作的時間較 長的問題，提出了一種激光調(diào)制器偏置控制方案，在該方案中，通 過在激光調(diào)制器啟動時，在斷開通信信號輸入的情況下，在激光調(diào) 制器的偏置電極輸入線性變化的偏置控制電壓，掃描調(diào)制器的輸入
豐lr出4爭性，乂人而確定與予貞i殳工作點(diǎn)乂于應(yīng)的偏置4空制電壓，并爿尋該偏 置控制電壓初始偏置控制電壓，在激光調(diào)制器正常工作階段輸入其 偏置電極，對激光調(diào)制器進(jìn)行閉環(huán)反饋控制。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此 處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明實施例，首先提出了 一種激光調(diào)制器偏置控制裝置。
圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制裝置的結(jié)構(gòu)框 圖，由圖3可知，本發(fā)明實施例的偏置控制裝置在傳統(tǒng)偏置控制裝 置(如圖1所示)基礎(chǔ)上增加了控制單元和選擇開關(guān)。如圖3所示， 根據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制裝置包括光電二極管PD 31、第一放大器32、濾波器33、信號發(fā)生器35、相關(guān)運(yùn)算器34、 控制單元36和選4奪開關(guān)37。下面接合附圖進(jìn)一步描述上述各個實 體。
光電二^1管PD 31,用于4企測激光調(diào)制器的#T出光功率；
第一》文大器32的一端與PD31連接，另一端與濾波器33連接， 用于對PD 31檢測到的輸出光功率進(jìn)行放大，并將放大后的輸出光 功率輸入到濾波器33
濾波器33的一端與第一放大器32連接，另一端與相關(guān)運(yùn)算器 34連"l妄，用于對經(jīng)第一》文大器32》文大的輸出光功率進(jìn)^f亍濾波，并 將濾波后的輸出光功率輸入到相關(guān)運(yùn)算器34;
相關(guān)運(yùn)算器34的一端與濾波器33連接，另一端通過選擇開關(guān) 37與激光調(diào)制器的偏置電極連接，并且，相關(guān)運(yùn)算器34還與信號 發(fā)生器35和控制單元36連接，用于將控制單元36輸入的偏置控制 電壓輸入到激光調(diào)制器的偏置電極，并將光電二極管PD 31檢測到 的經(jīng)第一放大器32和濾波器33處理后的輸出光功率與從信號發(fā)生 器35接收到的導(dǎo)頻信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，調(diào)節(jié)輸入偏置電 才及的偏置控制電壓；
選擇開關(guān)37與控制單元36和相關(guān)運(yùn)算器34連接，用于在激 光調(diào)制器啟動階段，將控制單元36輸出的線性變化的偏置控制電壓 接入到偏置電極，在激光調(diào)制器正常工作階段，將相關(guān)運(yùn)算器34 輸出的偏置控制電壓接入到偏置電極。
為了〗吏控制單元36獲耳又的輸出光功率1^更于處理，可以在控制單 元36和光電二極管PD31之間，添力口第二方文大器38，如圖3所示， 用于對光電二極管PD 31 4企測到的光功率進(jìn)4于;故大。
為了將獲取的輸出光功率由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，在控制 單元36中可以包含一個模/數(shù)變換器，用于將輸出光功率轉(zhuǎn)換為數(shù) 字量。并且，控制單元36還可以包括一個掃描發(fā)生器，用于產(chǎn)生并 輸出呈線性變化的偏置控制電壓，使得在這種連續(xù)輸入的偏置控制 電壓的情況下，激光調(diào)制器的llr出光功率可以呈如圖4所示的正弦 變化。
如圖4所示在偏置電才及輸入呈線性變化的偏置控制電壓作用 下，且在RF電才及無信號輸入，鈮酸鋰調(diào)制器輸出光功率按照三角 函數(shù)規(guī)律周期變化。
圖5為在具體實施過程中上述偏置控制器的具體實現(xiàn)的結(jié)構(gòu) 圖，該偏置控制器采用模擬-數(shù)字混合電路架構(gòu)。硬件部分由MCU 微處理器、跨阻抗》文大器、兩級濾波器和偏置放大器、加法器組成， 硬件上比傳統(tǒng)方案增加了光功率監(jiān)控ADC1等極少的器件，分步控 制流程主要通過MCU軟件編程實現(xiàn)。通過附加的開環(huán)控制回路， 將傳統(tǒng)的控制流程分成了兩步，首先開環(huán)控制，4企測出激光調(diào)制器 輸出特性，得到預(yù):沒工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓；然后將得到的偏 置控制電壓作為初始值輸入到偏置電才及，進(jìn)4于閉環(huán)控制，跟蹤特性 漂移，縮短了控制穩(wěn)定時間。 根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了 一種激光調(diào)制器偏置控制方法， 該方法可以利用上述的偏置控制裝置實現(xiàn)。
圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制方法的控制流
程，如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制方法主 要包纟舌如下處J里步驟
步驟S602:在激光調(diào)制器啟動時，在激光調(diào)制器的偏置電極輸 入線性變化的偏置控制電壓，并獲取激光調(diào)制器的輸出光功率，掃 描調(diào)制器的輸入輸出特性，確定與預(yù)設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓；
步驟S604:導(dǎo)通輸入激光調(diào)制器射頻電極的信號，并通過低頻 正弦導(dǎo)頻信號對輸入的信號進(jìn)行幅度調(diào)制，同時在偏置電極輸入上 述確定的偏置控制電壓；
步驟S606:對激光調(diào)制器的輸出光信號進(jìn)行采樣，并將采樣的 光信號與導(dǎo)頻信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，調(diào)節(jié)在偏置電極輸
入的偏置控制電壓。
以下進(jìn)一步描述上述處理的各細(xì)節(jié)。
( 一 )步驟S602
在激光調(diào)制器啟動時，首先斷開RF電纟及輸入的通信信號以及 相關(guān)運(yùn)算器的輸入，然后通過控制單元的掃描發(fā)生器在激光調(diào)制器 的偏置電極輸入呈線性變化的偏置控制電壓，在該偏置電壓的作用 下，激光調(diào)制器在輸出端可以輸出如圖4所示的呈正弦變化的輸出 光功率，PD可以檢測到該輸出光功率，進(jìn)行放大和才莫/數(shù)變化后， 可以得到輸入的偏置控制電壓與輸出光功率的對應(yīng)關(guān)系。
由于預(yù)設(shè)工作點(diǎn)一般為輸出光功率的最大值、最小值或中間值 對應(yīng)的點(diǎn)，因此，在得到輸入的偏置控制電壓與輸出光功率的對應(yīng) 關(guān)系后，可以得到預(yù):沒工作點(diǎn)對應(yīng)的輸出光功率所對應(yīng)的偏置控制 電壓，也就是預(yù)i殳工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓。
該步驟的處理其實是一個開環(huán)控制過程，其目的是得到預(yù)設(shè)工 作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓，該步驟關(guān)閉通信信號，數(shù)十毫秒內(nèi)即可 檢測出輸入的偏置控制電壓與輸出光功率的對應(yīng)關(guān)系，從而得到正 確工作點(diǎn)的偏置控制電壓。
(二 )步驟S604
在該步驟中，導(dǎo)通激光調(diào)制器RF極輸入的通信信號，并通過 信號發(fā)生器產(chǎn)生一低頻正弦導(dǎo)頻信號對輸入RF極之前的通信信號 進(jìn)行幅度調(diào)制，控制單元將在步驟S602中確定的偏置控制電壓輸出 給相關(guān)運(yùn)算器，相關(guān)運(yùn)算器將其作為初始偏置控制電壓輸出到偏置 控制電極。
(三)步驟S606
PD對激光調(diào)制器的輸出光信號進(jìn)行采樣，采樣得到的輸出光 功率進(jìn)行放大和濾波后，輸出到相關(guān)運(yùn)算器，相關(guān)運(yùn)算器輸入的光 功率與信號發(fā)生器輸入的導(dǎo)頻信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，調(diào) 節(jié)輸入偏置電極的偏置控制電壓。
該步驟的處理與傳統(tǒng)的偏置控制過程相同，對在激光調(diào)制器工 作過程中，由于溫度、應(yīng)力、老化等外部因素，輸出光功率的特性 曲線將發(fā)生左右的偏移時，通過調(diào)整偏置控制電壓，在曲線漂移的 情況下，保持調(diào)制器工作點(diǎn)位于光功率Pmax、 ？1^11或者(？11^乂 + Pmin) /2的位置。由于相關(guān)運(yùn)算器輸出已經(jīng)是正確的偏置工作點(diǎn)，
控制環(huán)路只需要跟蹤外部因素造成的偏置工作點(diǎn)漂移即可，從而大 大地縮短了調(diào)制器達(dá)到穩(wěn)定的時間。
根據(jù)本發(fā)明實施例的上述方法克服了現(xiàn)有偏置控制技術(shù)收斂速 度慢，控制時間過長的缺點(diǎn)，縮短了控制穩(wěn)定時間，提高了控制精 度。
圖7為4艮據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制方法的具體實 現(xiàn)流程圖，如圖7所示，該方法的具體實現(xiàn)包括
步驟S702:關(guān)閉通信電信號；
步驟S704:控制電壓進(jìn)行線性掃描，經(jīng)DAC1輸出到調(diào)制器偏 置控制端，在該偏置掃描電壓的作用下，輸出光功率將按照當(dāng)前調(diào) 制器偏置電-光調(diào)制特性變化；
步驟S706: ADC1釆樣經(jīng)過光電二極管PD檢測放大后的表征 光功率的PD電壓信號；
步-驟S708:存4諸每一個偏置電壓所對應(yīng)的光功率；
步驟S710:判斷掃描是否結(jié)束，如果是，則執(zhí)行步驟S712, 否則，返回步艱《S704;
在掃描結(jié)束后，才艮據(jù)存^f諸的每個偏置電壓對應(yīng)的光功率，可以 得到調(diào)制器的偏置特性表；
步驟S712:根據(jù)需求查表得到偏置工作點(diǎn)對應(yīng)的電壓，經(jīng)DAC1 輸出，即可快速建立初始偏置，完成開環(huán)控制掃描流禾呈。
上述步驟S702 -步驟S712為開環(huán)控制的掃描流程。
閉環(huán)控制反饋流程與圖2所示的傳統(tǒng)鈮酸鋰偏置控制方法基本 相同，主要包4舌以下步-驟
步驟S714:控制使能通信電信號；
步驟S716: DAC1輸出導(dǎo)頻信號，該導(dǎo)頻信號通過電-光-電 的變換和反饋后被光電二極管PD檢測；
步驟S718: ADCO采樣PD 4企測的信號，并對該信號進(jìn)行放大 和濾波；
步驟S720:利用上述i文大和濾波后的信號與導(dǎo)頻信號進(jìn)行相關(guān) 運(yùn)算，計算出當(dāng)前偏置誤差；
步驟S722:根據(jù)當(dāng)前偏置誤差的大小和極性調(diào)節(jié)當(dāng)前偏置電 壓。具體地，如果偏低，則執(zhí)行步驟S724,增加偏置控制電壓；如 果正常，則執(zhí)行步驟S726,不調(diào)整偏置控制電壓；如果偏高，則執(zhí) 行步驟S728,降低偏置控制電壓。由于開環(huán)控制掃描流程已經(jīng)建立 初始偏置控制電壓，閉環(huán)控制反饋流程不需要做過多的調(diào)整即可實 現(xiàn)偏置穩(wěn)、定。
根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了 一種激光調(diào)制器偏置控制裝置， 該裝置可以實現(xiàn)上述方法。
圖8A為根據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置控制裝置的結(jié)構(gòu) 框圖，圖8B為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的激光調(diào)制器偏置控制裝置 的結(jié)構(gòu)框圖。如圖8A所示，才艮據(jù)本發(fā)明實施例的激光調(diào)制器偏置 控制裝置包括第一輸入模塊80、獲取才莫塊82、確定模塊84、第 二輸入才莫塊86和調(diào)控模塊88。以下接合附圖進(jìn)一步描述上述各個 模塊。
第一輸入模塊80與激光調(diào)制器的偏置電極連接，用于在激光調(diào) 制器的偏置電極輸入線性變化的偏置控制電壓；
獲取模塊82與激光調(diào)制器的輸出端連接，用于獲取激光調(diào)制器 的輸出光功率；
確定模塊84與第一輸入模塊80和獲取模塊82連接，用于根 據(jù)第一輸入才莫塊80輸入的偏置控制電壓和獲取沖莫塊82獲取的輸出 光功率，確定與預(yù)i殳工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓；
第二輸入模塊86與確定模塊84和激光調(diào)制器的偏置電極連接， 用于在偏置電招^T入確定才莫塊84確定的偏置控制電壓；
調(diào)控模塊88與獲取模塊82和第二輸入模塊86連接，用于根 據(jù)獲取模塊82獲取的激光調(diào)制器的輸出光功率與輸入的導(dǎo)頻信號， 對第二輸入才莫塊輸入86的偏置控制電壓進(jìn)4亍調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步地，獲取模塊82可以包括檢測子模塊822、處理子模 塊824和獲耳又子才莫塊826,如圖8B所示。其中，才企測子才莫塊822， 用于在第一輸入才莫塊80輸入偏置控制電壓的過程中， 一企測激光調(diào)制 器的輸出光功率；處理子沖莫塊824與^:測子才莫塊822連"l妄，用于對 檢測子模塊822檢測到的輸出光功率進(jìn)行放大和模/數(shù)變換；獲取子 模塊826與檢測子模塊824連接，用于獲取經(jīng)過處理子模塊824處 理后的所述輸出光功率。
如上所述，借助本發(fā)明，可以在激光調(diào)制器的啟動階段，通過 關(guān)閉通信信號，在激光調(diào)制器的偏置電極輸入線性變化的偏置控制 電壓，掃描調(diào)制器的輸入輸出特性，從而得到與激光調(diào)制器的工作 點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓，并將該偏置控制電壓作為激光調(diào)制器正常 工作時的初始偏置控制電壓輸入到偏置控制電極，并根據(jù)工作中的 偏移對該偏置控制電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于在關(guān)閉通信信號后，數(shù)十毫秒內(nèi)便可檢測出初始偏置控制電壓，而在工作階段，只需要跟蹤外 部因素造成的偏置工作點(diǎn)漂移，因而可以縮短激光調(diào)制器達(dá)到穩(wěn)定 的時間，拉高控制精度，減少了光發(fā)射機(jī)的準(zhǔn)備時間。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或 各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算 裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們 可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲
在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成 電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模 塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在
本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的4呆護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光調(diào)制器偏置控制方法，其特征在于，包括在激光調(diào)制器啟動時，在所述激光調(diào)制器的偏置電極輸入線性變化的偏置控制電壓，并獲取所述激光調(diào)制器的輸出光功率，確定與預(yù)設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓；使能所述激光調(diào)制器射頻電極的通信電信號，并通過低頻正弦導(dǎo)頻信號對所述通信電信號進(jìn)行幅度調(diào)制，同時在所述偏置電極輸入確定的所述偏置控制電壓；對所述激光調(diào)制器的輸出光信號進(jìn)行采樣，并將采樣的光信號與所述導(dǎo)頻信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，調(diào)節(jié)輸入所述偏置電極的所述偏置控制電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述激光調(diào)制器 的偏置電極輸入線性變化的偏置控制電壓具體包括輸入呈線性變化的偏置控制電壓，使所述激光調(diào)制器的輸 出光功率呈正弦變化。
3. 才艮據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述確定與預(yù) 設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置電壓具體包括確定l餘入的所述偏置控制電壓和所述#T出光功率的對應(yīng)關(guān)系；才艮據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系，以及所述預(yù)^殳工作點(diǎn)對應(yīng)的輸出光功 率，獲耳又所述預(yù)設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng)的所述偏置控制電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定輸入的所 述偏置控制電壓和所述輸出光功率的對應(yīng)關(guān)系具體包括;險測所述輸出光功率，并對所述光功率進(jìn)4亍》文大和才莫/#: 變換，獲取經(jīng)過變換的輸出光功率的值；才艮據(jù)輸入的所述偏置控制電壓的值與所述經(jīng)過變換的輸 出光功率的值，獲取所述輸出光功率與輸入的所述偏置控制電 壓的7十應(yīng)關(guān)系。
5. 才艮據(jù)片又利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)-沒工作點(diǎn)包 括所述輸出光功率的最大值、最小值或中間值對應(yīng)的點(diǎn)。
6. —種激光調(diào)制器偏置控制裝置，包括光電二極管、第一放大器、 濾波器和相關(guān)運(yùn)算器，其特征在于，還包括控制單元和選擇 開關(guān)，其中，所述光電二極管，用于檢測所述激光調(diào)制器的輸出光功率；所述控制單元，用于在所述激光調(diào)制器的偏置電極輸入線 性變化的偏置控制電壓，并根據(jù)所述光電二極管檢測到的輸出 光功率，確定與預(yù)i殳的工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓；所述相關(guān)運(yùn)算器，用于將所述控制單元確定的所述偏置控 制電壓作為初始偏置控制電壓l命入到所述激光調(diào)制器的偏置 電極；所述選擇開關(guān)，用于在所述激光調(diào)制器啟動階段，將所述 控制單元輸出的線性變化的偏置控制電壓接入到所述偏置電 極，在所述激光調(diào)制器正常工作階段，將所述相關(guān)運(yùn)算器輸出 的所述偏置控制電壓接入到所述偏置電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述偏置控制裝置 還包括第二放大器，用于對所述光電二極管檢測到的輸出光功率 進(jìn)行放大后，輸入所述控制單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述控制單元包括掃描發(fā)生器，用于產(chǎn)生呈線性變化的偏置控制電壓，并將 所述偏置控制電壓輸入到所述激光調(diào)制器的偏置電才及；模/數(shù)變換器，用于將所述光電二極管檢測到的輸出光功 率轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。
9. 一種激光調(diào)制器偏置控制裝置，其特征在于，包括第一輸入模塊，用于在激光調(diào)制器的偏置電極輸入線性變 化的偏置控制電壓；獲取模塊，用于獲取所述激光調(diào)制器的輸出光功率；確定模塊，用于根據(jù)所述第一輸入模塊輸入的偏置控制電 壓和所述獲取模塊獲取的輸出光功率，確定與預(yù)設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng) 的偏置控制電壓；第二輸入模塊，用于在所述激光調(diào)制器正常工作階段，在 所述偏置電極輸入所述確定模塊確定的所述偏置控制電壓；調(diào)控模塊，用于在所述激光調(diào)制器正常工作階段，根據(jù)所 述激光調(diào)制器的輸出光功率與輸入的導(dǎo)頻信號，對所述第二輸 入模塊輸入的所述偏置控制電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括檢測子模塊，用于在所述第一輸入模塊輸入所述偏置控制 電壓的過程中，檢測所述激光調(diào)制器的輸出光功率； 處理子模塊，用于對所述檢測子模塊檢測到的所述輸出光功率進(jìn)行放大和模/數(shù)變換；獲取子才莫塊，用于獲取經(jīng)過所述處理子模塊處理后的所述 車命出光功率。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種激光調(diào)制器的偏置控制方法和裝置，該方法包括在激光調(diào)制器啟動時，在激光調(diào)制器的偏置電極輸入線性變化的偏置控制電壓，并獲取激光調(diào)制器的輸出光功率，確定與預(yù)設(shè)工作點(diǎn)對應(yīng)的偏置控制電壓；然后，使能激光調(diào)制器射頻電極的通信電信號，并通過低頻正弦導(dǎo)頻信號對通信電信號進(jìn)行幅度調(diào)制，同時在偏置電極輸入確定的偏置控制電壓；對激光調(diào)制器的輸出光信號進(jìn)行采樣，并將采樣的光信號與導(dǎo)頻信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，調(diào)節(jié)輸入偏置電極的偏置控制電壓。根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以縮短控制穩(wěn)定時間，提高控制精度。
文檔編號H04B10/50GK101354515SQ20081021503
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者沈劍青 申請人:中興通訊股份有限公司