專利名稱：自動補償qpsk鈮酸鋰調制器偏壓的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光傳輸系統(tǒng)中的信號傳輸領域，具體來講是一種自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法及裝置。
背景技術：
隨著高速互聯網、視頻業(yè)務以及大容量專線業(yè)務的迅速發(fā)展，網絡容量需求在不斷的增長，推動著網絡向更大容量和更高速率發(fā)展。光調制器是高速、長距離光通信的關鍵器件，也是最重要的集成光學器件之一。國內外光調制器已取得很大進展，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，隨著光調制器技術的不斷提高， 還開發(fā)出不少新型光調制器件和集成模塊。目前，10(ib/s速率的光調制器已成熟，40(ib/S 的光調制器已成為主流技術。QPSK (Quadrature Phase Shift Keying，正交相移鍵控)鈮酸鋰光調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外研發(fā)的熱門器件。但是在應用中，QPSK鈮酸鋰調制器的工作狀態(tài)不夠穩(wěn)定，隨著溫度的變化QPSK鈮酸鋰調制器的半波電壓將會漂移，偏置工作點也會隨環(huán)境溫度的變化而漂移，偏置工作點的漂移將影響發(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量。

發(fā)明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法及裝置，能實時補償QPSK鈮酸鋰調制器中的偏置工作點，令偏置工作點隨著溫度變化漂移時及時得到補償，進而輸出質量較好、信號穩(wěn)定的光信號。為達到以上目的，本發(fā)明提供的自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法為一種自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法，包括如下步驟(1)進行端口初始化設置；(2)設置QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓；(3)將QPSK鈮酸鋰調制器調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，則轉到步驟O)；若檢測到的邊頻光功率大于_45dbm，則調整QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓；(5)所述QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓調整后，轉到步驟O)，再次循環(huán)，當檢測的到的邊頻光功率連續(xù)3次小于或等于_45dbm時，停止循環(huán)。在上述技術方案的基礎上，步驟O)中，QPSK鈮酸鋰調制器的兩臂均設有馬赫曾德爾調制器，先給馬赫曾德爾調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行一個φ的移相，調制成主要由三個光頻構成的光信號。在上述技術方案的基礎上，所述三個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。
在上述技術方案的基礎上，所述生成兩路相同的光信號中的一路，通過相位調制器進行移相。本發(fā)明提供的自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的裝置包括QPSK鈮酸鋰調制器、 窄帶光濾波器、光電檢測器、模數轉換器、處理器和數模轉換器，其特征在于QPSK鈮酸鋰調制器設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邊頻的光功率，模數轉換器將所述信號采樣量化后輸入處理器，處理器通過數模轉化器控制QPSK鈮酸鋰調制器偏壓。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明主要應用光頻循環(huán)搬移裝置中產生穩(wěn)定的自載波，調整和濾波之后，實時對QPSK鈮酸鋰調制器中兩個相位調制器的偏置工作點、移相器的偏置工作點進行補償，發(fā)現偏置及時補償，因此能夠輸出質量較好、信號穩(wěn)定的光信號， 同時也可以推廣到QPSK鈮酸鋰調制器的其它應用中，對QPSK鈮酸鋰調制器的偏壓進行實時的補償。


圖1為本發(fā)明實施例的程序流程圖；圖2為本發(fā)明實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鈮酸鋰調制器的內部結構圖。附圖標記分布反饋激光器101，QPSK鈮酸鋰調制器102，窄帶光濾波器103，光電檢測器104，模數轉換器105，處理器106，數模轉換器107，偏置電壓(1、2、3)，相位調制器 108。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步詳細說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法，包括如下步驟(1)進行端口初始化設置。(2)設置QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓(1、2、；3)。QPSK鈮酸鋰調制器的兩臂均設有馬赫曾德爾調制器(簡稱MZM)，本實施例中偏置電壓1和偏置電壓2對應加在兩臂的MZM 上，偏置電壓3加在一個相位調制器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過相位調制器108進行一個φ的移相，調制成主要由三個光頻構成的光信號。如圖2所示，本事示例中上、下兩路被相同的調制信號調制得到的光信號為E{t) = Ec cos[^— + m—cos χ cos ω￡(1)下面的一路再由一個相位調制器108進行一個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)依貝塞爾函數展開就可以看到調制后的信號是一個單邊帶的調制信號。上述調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定義為兩個邊頻，λ 3定義為主頻，其中λ 2功率主要與 QPSK鈮酸鋰調制器中的兩個MZM的偏置電壓相關，A1, λ 3功率主要與QPSK鈮酸鋰調制器中相位調制器的偏置電壓相關。(3)將QPSK鈮酸鋰調制器調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是一個實驗得到的經驗值，若檢測到的邊頻光功率小于或等于_45dbm，則轉到步驟O)；若邊頻光功率大于-45dbm，則調整QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓1、偏置電壓2、偏置電壓3其中的一個或幾個。(5)所述QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓調整后，轉到步驟0)，再次循環(huán)。如圖2所示，本發(fā)明自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的裝置包括QPSK鈮酸鋰調制器102、窄帶光濾波器103、光電檢測器104、模數轉換器105、處理器106和數模轉換器 107。所述分布反饋激光器101將光信號發(fā)射到QPSK鈮酸鋰調制器102中，由模數轉換器 105、處理器106和數模轉換器107調整和設置QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓，QPSK鈮酸鋰調制器102設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， 同時光電檢測器104得到兩個邊頻的光功率，模數轉換器105將所述信號采樣量化后輸入處理器106，處理器106通過數模轉化器107控制QPSK鈮酸鋰調制器102偏壓。本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現有技術。
權利要求
1.一種自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法，其特征在于包括如下步驟(1)進行端口初始化設置；(2)設置QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓；(3)將QPSK鈮酸鋰調制器調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，則轉到步驟O)；若檢測到的邊頻光功率大于_45dbm，則調整QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓；(5)所述QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓調整后，轉到步驟(2)，再次循環(huán)，當檢測的到的邊頻光功率連續(xù)3次小于或等于_45dbm時，停止循環(huán)。
2.如權利要求1所述的自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法，其特征在于步驟 (2)中，QPSK鈮酸鋰調制器的兩臂均設有馬赫曾德爾調制器，先給馬赫曾德爾調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行一個φ的移相，調制成主要由三個光頻構成的光信號。
3.如權利要求2所述的自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法，其特征在于所述三個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.如權利要求2所述的自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法，其特征在于所述生成兩路相同的光信號中的一路，通過相位調制器進行移相。
5.一種自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的裝置，包括QPSK鈮酸鋰調制器、窄帶光濾波器、光電檢測器、模數轉換器、處理器和數模轉換器，其特征在于QPSK鈮酸鋰調制器設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邊頻的光功率，模數轉換器將所述信號采樣量化后輸入處理器，處理器通過數模轉化器控制 QPSK鈮酸鋰調制器偏壓。
全文摘要
一種自動補償QPSK鈮酸鋰調制器偏壓的方法，涉及信號傳輸領域，包括如下步驟(1)進行端口初始化設置；(2)設置QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓；(3)將QPSK鈮酸鋰調制器調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，則轉到步驟(2)；若大于-45dbm，則調整QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓；(5)所述QPSK鈮酸鋰調制器的偏置電壓調整后，轉到步驟(2)，再次循環(huán)，當檢測的到的邊頻光功率連續(xù)3次小于或等于-45dbm時，停止循環(huán)。所述方法令偏置工作點隨著溫度變化漂移時及時得到補償，進而輸出質量較好、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)先權日2011年4月25日
發(fā)明者楊奇, 楊超, 賀志學, 高宇琦 申請人:武漢郵電科學研究院