[发明专利]一种用于光发射机的自动偏置控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信，尤其涉及一种用于光发射机的自动偏置控制方法和装置。

背景技术

在光通信系统中，随着对系统容量要求的不断提高，高阶调制格式被采用以提高谱效率。这些高阶调制格式包括：相移键控（Phase Shift Keying，PSK），幅度键控（Amplitude Shift Keying，ASK），正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation,QAM）等。常用的QPSK、16QAM、8APSK等都是高阶调制格式的例子。在采用高阶调制格式的光发射机中，常常使用基于双Mach-Zehnder（MZ）调制器的I/Q调制器，其结构如图1所示。

这种I/Q调制器内含有两个推挽式MZ调制器（MZM）和一个相位调制器（Φ）。两个MZ调制器用于实现I/Q两路信号的调制，一个相位调制器用于在I/Q两路之间引入一个固定的90°相移。单个MZ调制器的结构如图2所示。

在图2所示MZ调制器中，输入的光信号被均匀地分到两个光波导中传输，然后再合起来输出。每个光波导上都敷有电极，用于施加电压。光波导的材料是光电晶体，利用光电晶体的折射率随外加电压改变的效应，每个光波导构成一个相位调制器，其对光信号产生的相移和电极上所加电压成正比。我们把使光信号相移达到π的电压称为半波电压，记作Vπ。推挽式MZ调制器的两个光波导的电极上所加的电压总是相反的。我们把外加电压的直流分量称为直流电压（或偏置电压），用大写字母V表示，交流分量称为交流电压，用小写字母v表示。假设输入到单个MZ调制器的光的复振幅是E_in=1，那么输出光信号的复振幅为：

Eout=α2ejπVπ(V+v)+α2e-jπVπ(V+v)=αcos(πVπ(V+v))---(1)]]>

其中0<α≤1，α是一个正实数，它表征了每一路光波导的损耗。上式中假定了两路光波导的损耗是相等的。当直流偏置电压时，上式简化为：

Eout=αsin(πVπv)---(2)]]>