[发明专利]铌酸锂调制器的动态控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及波分领域激光器外调制技术中的动态控制，尤其是一种铌酸锂LiNbO₃调制器的动态控制的方法和装置。

背景技术

对于高速率、长距离的光传输系统，必须对激光器采用外调制的方式，尤其是采用LiNbO₃调制器进行外调制的方式，由于具有高速率、大消光比、大光功率、啁啾可调以及对波长不敏感等优势，成为高速长距离系统在许多应用环境下调制方式的首选，但是由于LiNbO₃调制器的偏置点位置会随着工作温度变化以及器件老化等因素的影响产生漂移，而调制电压是加在偏置点上对光进行调制的，因此，偏置点的漂移必定会影响调制输出光的性能，这就要求在使用LiNbO₃外调制方式时必须对LiNbO₃调制器提供自适应的偏置控制。

目前已有的关于LiNbO₃调制器偏置点控制方面的专利，都是针对LiNbO₃调制器偏置电压这一个参量进行反馈控制的，但是调制幅度的变化也会影响到调制效果和偏置点位置的控制，因此，要实现对调制状态更精确的监控，需要对偏置点位置和调制幅度同时进行反馈控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铌酸锂调制器的动态控制装置和方法，以同时对偏置点和调制幅度进行反馈控制来实现对LiNbO₃调制器调制状态更精确的监控。

为了解决上述问题，本发明提供了一种铌酸锂调制器的动态控制装置，该装置通过加载低频信号实现对偏置点和调制幅度的控制，该装置包括调制信号发生模块、误差处理模块及偏置点和调制幅度控制模块，其中，

调制信号发生模块用于产生加载用的低频信号和解调用的解调信号；

误差处理模块用于对加载有低频信号的调制器输出检测信号进行滤波放大，并通过信号相关分析获得误差信息；

偏置点和调制幅度控制模块用于向本待控制信号或另一待控制信号加载低频信号，以及用于根据误差信息对本待控制信号进行调整，其中待控制信号是指偏置点信号或调制幅度信号。

进一步地，所述误差处理模块包括光电探测器、放大器、滤波器及解调器，调制器的输出检测信号经放大器、滤波器、解调器后输出误差信号，正交解调器的另一输入信号是解调信号。

进一步地，所述误差处理模块还包括误差处理单元，用于对调制器输出的误差信号进行不同的线性或非线性调整，以获得误差调整信号，实现对偏置点或调制幅度的控制。

进一步地，该装置还包括一定时控制模块，用于产生两个定时控制信号，以分时段实现对偏置点与调制幅度的控制。

进一步地，所述解调信号、低频信号及两个定时控制信号是源于同一时钟源的信号，其中解调信号是一时钟信号，低频信号是该时钟信号的同步正弦信号，两定时控制信号相位相反，是时钟信号的同相n分频信号。

进一步地，偏置点和调制幅度控制模块通过偏置点和调制幅度互加调制信号的方式实现控制，该模块包括第一、第二、第三及第四加法器(41、42、43、44)，第一定时控制信号控制的第一、第二开关(45、46)，第二定时控制信号控制的第三、第四开关(47、48)及信号驱动器，其中，

误差调整信号经第一开关(45)输入第一加法器(41)的第一输入端，经第三开关(47)输入第二加法器(42)的第一输入端，调制幅度设置值输入第一加法器(41)的第二输入端，信号偏置设置值输入第二加法器(42)的第二输入端，误差调整信号及信号偏置设置值和信号幅度设置值都是直流信号，误差调整信号、信号偏置设置值和信号幅度设置值都是直流信号；调整开始前，信号偏置设置值和信号幅度设置值先给出一个初始值，之后随误差调整信号相应变化；

低频信号经过第二开关(46)输入第三加法器(43)的第一输入端，第二加法器(42)的输出信号输入第三加法器(43)的第二输入端，第三加法器(43)的输出信号输入铌酸锂调制器的偏置电压输入端；

低频信号经过第四开关(48)输入第四加法器(44)的第一输入端，第一加法器(41)的输出信号输入第四加法器(44)的第二输入端，第四加法器44的输出信号输入信号驱动器的增益控制管脚，信号驱动器的输出信号输入高频信号输入端。

进一步地，偏置点和调制幅度控制模块通过偏置点和调制幅度自加调制信号的方式实现控制，该模块中的所述第一开关和所述第三开关位置互调。