一種電光型光調(diào)制器數(shù)字自動偏置電壓控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電光型光調(diào)制器數(shù)字自動偏置電壓控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光調(diào)制器用于將射頻信號和激光器輸出的光載體調(diào)制在一起，形成光信號，其中，光調(diào)制器在光纖通信及光纖傳感領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。經(jīng)光調(diào)制器調(diào)制后的光信號的輸出曲線為余弦函數(shù)形狀的波形。為了使光調(diào)制器被控制在不同的工作點，可以向光調(diào)制器輸出偏置電壓。
[0003]但是由于光調(diào)制器對于工作環(huán)境的變化極為敏感，工作環(huán)境的改變，例如溫度變化，濕度變化，機械振動等等，會導(dǎo)致光調(diào)制器輸出曲線的偏移進而使得工作點偏移而無法保證，因此需要針對環(huán)境的變化改變施加給光調(diào)制器不同的偏置電壓，這種技術(shù)被稱為偏置電壓控制技術(shù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，偏壓控制技術(shù)主要基于模擬電路的方案開發(fā)而成，主要是在輸出偏置電壓時，同時輸出一個抖動信號，通過抖動信號微調(diào)光調(diào)制器的工作點。但是偏壓控制技術(shù)主要基于模擬電路的方案開發(fā)，其容易受到環(huán)境噪聲干擾，穩(wěn)定性差，誤差率高。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的偏置電壓技術(shù)的誤差反饋系數(shù)是固定的，不同型號的光調(diào)制器的半波電壓可能有3倍的差距，因此固定的誤差反饋系數(shù)無法保證控制器應(yīng)用于不同型號光調(diào)制器上具有一致性的效果，需要在使用過程中間歇性地調(diào)試器件，無法做到真正的自動控制而且無法適用于工業(yè)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種電光型光調(diào)制器數(shù)字自動偏置電壓控制方法及裝置，能夠據(jù)不同光調(diào)制器，自動輸出與其適配的偏置電壓。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種自動偏置電壓控制方法，包括向所述光調(diào)制器輸入掃描偏置電壓，采集經(jīng)過所述光調(diào)制器根據(jù)所述掃描偏置電壓進行調(diào)制后輸出的第一光信號；將所述第一光信號轉(zhuǎn)化為第一電信號；通過濾波器過濾所述第一電信號，輸出第一直流信號；根據(jù)所述第一直流信號，計算所述光調(diào)制器的工作點的光調(diào)制器的工作點的工作偏置電壓和半波電壓；根據(jù)所述半波電壓計算誤差反饋系數(shù)和抖動信號的抖動振幅；向所述光調(diào)制器輸出工作偏置電壓和振幅為所述抖動振幅的抖動信號；采集經(jīng)過所述光調(diào)制器根據(jù)工作偏置電壓和抖動信號進行調(diào)制后輸出的第二光信號；將所述第二光信號轉(zhuǎn)化為第二電信號；通過濾波器過濾所述第二電信號，輸出諧波分量；計算所述諧波分量的諧波振幅和偏移相位；根據(jù)所述偏移相位，結(jié)合所述誤差反饋系數(shù)、工作偏置電壓和諧波振幅，計算新偏置電壓；將所述新偏置電壓作為工作偏置電壓，重新返回所述向所述光調(diào)制器輸出工作偏置電壓和振幅為所述抖動振幅的抖動信號步驟。
[0007]其中，所述諧波分量包括一次諧波和二次諧波；所述濾波器包括第一低通濾波器、第二低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器；所述通過濾波器過濾所述第一電信號，輸出第一直流信號的步驟包括:通過所述第一低通濾波器從所述第一電信號過濾出第一直流信號；所述通過濾波器過濾所述第二電信號，輸出諧波分量的步驟包括:通過所述高通濾波器從所述第二電信號過濾出交流信號；通過所述第二低通濾波器所述交流信號中過濾出一次諧波，以及通過所述帶通濾波器從所述交流信號中過濾二波諧波；所述計算所述諧波分量的諧波振幅和偏移相位的步驟包括:分別計算所述一次諧波的諧波振幅和偏移相位，以及，所述二次諧波的諧波振幅和偏移相位；所述向光調(diào)制器輸出掃描偏置電壓的步驟之前，所述方法還包括:接收輸出的指定指令；所述根據(jù)所述偏移相位，結(jié)合所述誤差反饋系數(shù)、工作偏置電壓和諧波振幅，計算新偏置電壓的步驟包括:根據(jù)所述指定指令，從所述一次諧波或者二次諧波中選定一個，作為選定諧波；根據(jù)所述選定諧波的偏移相位，結(jié)合所述誤差反饋系數(shù)、工作偏置電壓和所述選定諧波的諧波振幅，計算新偏置電壓。
[0008]其中，所述第一直流信號和掃描偏置電壓的數(shù)量均為多個，并且所述掃描偏置電壓和第一直流信號具有一一對應(yīng)關(guān)系；所述根據(jù)所述第一直流信號，計算所述光調(diào)制器的工作點的光調(diào)制器的工作點的工作偏置電壓和半波電壓的步驟包括:將所述多個第一直流信號進行曲線擬合，生成所述光調(diào)制器的信號輸出曲線；根據(jù)所述信號輸出曲線，計算所述光調(diào)制器工作點的工作偏置電壓和半波電壓。
[0009]其中，在所述根據(jù)所述偏移相位，結(jié)合所述誤差反饋系數(shù)、工作偏置電壓和諧波振幅，計算新偏置電壓步驟之后，所述方法還包括:判斷所述新偏置電壓是否在電壓閾值范圍內(nèi)；若所述新偏置電壓小于所述電壓閾值范圍的最小值，則將所述新偏置電壓與所述半波電壓的偶數(shù)倍之和作為新偏置電壓，并進入所述將所述新偏置電壓作為工作偏置電壓的步驟；若所述新偏置電壓大于所述電壓閾值范圍的最大值，則將所述新偏置電壓與所述半波電壓的偶數(shù)倍之差作為新偏置電壓，并進入所述將所述新偏置電壓作為工作偏置電壓的步驟。
[0010]其中，在所述向光調(diào)制器輸出掃描偏置電壓的步驟之前，所述方法還包括:向所述光調(diào)制器輸出測試電壓；采集經(jīng)過所述光調(diào)制器根據(jù)所述測試電壓進行調(diào)制后輸出的第三光信號；將所述第三光信號轉(zhuǎn)化為第三電信號；通過放大器放大所述第三電信號；通過所述濾波器過濾經(jīng)過放大后的第三電信號，輸出第二直流信號；計算所述第二直流信號中的最大值與預(yù)設(shè)直流閾值之間比例系數(shù)；根據(jù)比例系數(shù)計算所述放大器的放大系數(shù)；向所述放大器輸出所述放大系數(shù)；所述將所述第一光信號轉(zhuǎn)化為第一電信號的步驟為將所述第一光信號轉(zhuǎn)化為第一電信號，并通過所述放大器根據(jù)所述放大系統(tǒng)放大所述第一電信號；所述通過濾波器過濾所述第一電信號，輸出第一直流信號的步驟包括:通過所述濾波器過濾所述放大后的第一電信號，輸出第一直流信號；所述將所述第二光信號轉(zhuǎn)化為第二電信號的步驟為:將所述第二光信號轉(zhuǎn)化為第二電信號，并通過所述放大器根據(jù)所述放大信號放大所述第二電信號；所述通過濾波器過濾所述第二電信號，輸出諧波分量的步驟包括:通過所述濾波器過濾所述放大后的第二電信號，輸出諧波分量。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種電光型光調(diào)制器數(shù)字自動偏置電壓控制裝置，包括第一輸出模塊，用于向光調(diào)制器輸出掃描偏置電壓；第一采集模塊，用于采集經(jīng)過所述光調(diào)制器根據(jù)所述掃描偏置電壓進行調(diào)制后輸出的第一光信號；第一光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述第一光信號轉(zhuǎn)化為第一電信號；第一濾波模塊，用于過濾所述第一電信號，輸出第一直流信號；第一計算模塊，用于根據(jù)所述第一直流信號，計算所述光調(diào)制器的工作點的工作偏置電壓和半波電壓；第二計算模塊，用于根據(jù)所述半波電壓計算誤差反饋系數(shù)和抖動信號的抖動振幅；第二輸出模塊，用于向所述光調(diào)制器輸出工作偏置電壓和振幅為所述抖動振幅的抖動信號；第二采集模塊，用于采集經(jīng)過所述光調(diào)制器根據(jù)工作偏置電壓和抖動信號進行調(diào)制后輸出的第二光信號；第二光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述第二光信號轉(zhuǎn)化為第二電信號；第二濾波模塊，用于過濾所述第二電信號，輸出諧波分量；數(shù)字鎖相放大模塊，用于計算所述諧波分量的諧波振幅和偏移相位；第三計算模塊，用于根據(jù)所述偏移相位，結(jié)合所述誤差反饋系數(shù)、工作偏置電壓和諧波振幅，計算新偏置電壓；賦值模塊，用于將所述新偏置電壓作為工作偏置電壓，重新返回所述第二輸出模塊。
[0012]其中，所述諧波分量包括一次諧波和二次諧波；所述第一濾波模塊包括第一低通濾波器；所述第一低通濾波器用于從所述第一電信號過濾出第一直流信號；所述第二濾波模塊包括第二低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器；所述高通濾波器用于從所述第二電信號過濾出交流信號；所述第二低通濾波器用于所述交流信號中過濾出一次諧波；所述帶通濾波器用于從所述交流信號中過濾二波諧波；所述數(shù)字鎖相放大模塊具體用于分別計算所述一次諧波的諧波振幅和偏移相位，以及二次諧波的諧波振幅和偏移相位；所述裝置還包括接收模塊；所述接收模塊用于接收輸出的指定指令；所述第三計算模塊包括:選定單元，用于根據(jù)所述指定指令，從所述一次諧波或者二次諧波中選定一個，作為選定諧波；第一計算單元，用于根據(jù)所述選定諧波的偏移相位，結(jié)合所述誤差反饋系數(shù)、工作偏置電壓和所述選定諧波的諧波振幅，計算新偏置電壓。
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