[发明专利]适用于双偏振IQ调制器的偏压控制装置及方法

权利要求书

1.一种适用于双偏振IQ调制器的偏压控制装置，所述双偏振IQ调制器包括X偏振臂、Y偏振臂、第一MZM、第二MZM、第三MZM、第四MZM、第一光移相器和第二光移相器，X偏振臂、Y偏振臂均包括I路和Q路，所述X偏振臂的I路上有第一MZM，X偏振臂的Q路上有第二MZM和第一光移相器，Y偏振臂的I路上有第三MZM，Y偏振臂的Q路上有第四MZM和第二光移相器，其特征在于：所述偏压控制装置包括分光比为95:5的光耦合器、光电探测器、ADC、FPGA芯片、第一DAC、第二DAC、第三DAC、第四DAC、第五DAC、第六DAC，光耦合器的输入端与双偏振IQ调制器的输出端相连，光耦合器输出的5%信号进入光电探测器，光电探测器通过ADC与FPGA芯片相连，FPGA芯片分别与第一DAC、第二DAC、第三DAC、第四DAC、第五DAC、第六DAC相连，第一DAC与第一MZM相连，第二DAC与第一光移相器相连，第三DAC与第二MZM相连，第四DAC与第二光移相器相连，第五DAC与第三MZM相连，第六DAC与第四MZM相连，FPGA芯片通过第一DAC、第二DAC、第三DAC、第四DAC、第五DAC、第六DAC控制双偏振IQ调制器的偏压。

2.基于权利要求1所述装置的适用于双偏振IQ调制器的偏压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，通过最小化双偏振IQ调制器的输出光功率确定IQ偏置电压的初值，然后在I、Q两路直流偏置上分别引入低频低幅抖动信号V_dithcos(ω_ditht)和V_dithsin(ω_ditht)，V_dith是抖动信号的电压幅度，ω_dith是抖动信号的电压变化的频率，两者都是电压，前者是余弦变化的，后者是正弦变化的，这两个信号相差90度，t是时间变量，采取时分复用的工作方式，在第一时隙将低频抖动加到X偏振臂的I、Q两端进行控制，在第二时隙加到Y偏振臂的I、Q两端进行控制；引入的这两个抖动信号在输出光信号上叠加频率为ω_dith和2ω_dith的两个分量，当IQ相位差φ_IQ=π2时，2ω_dith分量达到最小值，此时I路信号和Q路信号相互正交；当IQ两路的偏置电压均达到最佳值时，ω_dith分量达到最小值；

在通过最小化输出光功率P_o获取偏置电压的概值之后，进一步最小化输出信号的ω_dith和2ω_dith分量来获取偏置电压的精确值：在偏离最佳偏置电压的两侧，ω_dith和2ω_dith都呈现增大的趋势，在根据输出光功率P_o获取了偏置电压的概值之后，以某一步进值先增大后减小偏置电压，对应的ω_dith也会呈现先增大后减小，或是先减小后增大这两种变化情况，此时取ω_dith减小对应的偏置电压作为新的偏置电压，并反复迭代这一过程，最终得到ω_dith最小值对应的偏置电压，即为最佳偏置电压；同样的，采用这种迭代算法最小化2ω_dith，得到最佳的IQ相差偏置电压。