[发明专利]一种电光型光调制器数字自动偏置电压控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光处理技术领域，特别是涉及一种电光型光调制器数字自动偏置电压控制方法及装置。

背景技术

光调制器用于将射频信号和激光器输出的光载体调制在一起，形成光信号，其中，光调制器在光纤通信及光纤传感领域有着极为广泛的应用。经光调制器调制后的光信号的输出曲线为余弦函数形状的波形。为了使光调制器被控制在不同的工作点，可以向光调制器输出偏置电压。

但是由于光调制器对于工作环境的变化极为敏感，工作环境的改变，例如温度变化，湿度变化，机械振动等等，会导致光调制器输出曲线的偏移进而使得工作点偏移而无法保证，因此需要针对环境的变化改变施加给光调制器不同的偏置电压，这种技术被称为偏置电压控制技术。

现有技术中，偏压控制技术主要基于模拟电路的方案开发而成，主要是在输出偏置电压时，同时输出一个抖动信号，通过抖动信号微调光调制器的工作点。但是偏压控制技术主要基于模拟电路的方案开发，其容易受到环境噪声干扰，稳定性差，误差率高。另外，现有技术中的偏置电压技术的误差反馈系数是固定的，不同型号的光调制器的半波电压可能有3倍的差距，因此固定的误差反馈系数无法保证控制器应用于不同型号光调制器上具有一致性的效果，需要在使用过程中间歇性地调试器件，无法做到真正的自动控制而且无法适用于工业应用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电光型光调制器数字自动偏置电压控制方法及装置，能够据不同光调制器，自动输出与其适配的偏置电压。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种自动偏置电压控制方法,包括向所述光调制器输入扫描偏置电压，采集经过所述光调制器根据所述扫描偏置电压进行调制后输出的第一光信号；将所述第一光信号转化为第一电信号；通过滤波器过滤所述第一电信号，输出第一直流信号；根据所述第一直流信号，计算所述光调制器的工作点的光调制器的工作点的工作偏置电压和半波电压；根据所述半波电压计算误差反馈系数和抖动信号的抖动振幅；向所述光调制器输出工作偏置电压和振幅为所述抖动振幅的抖动信号；采集经过所述光调制器根据工作偏置电压和抖动信号进行调制后输出的第二光信号；将所述第二光信号转化为第二电信号；通过滤波器过滤所述第二电信号，输出谐波分量；计算所述谐波分量的谐波振幅和偏移相位；根据所述偏移相位，结合所述误差反馈系数、工作偏置电压和谐波振幅，计算新偏置电压；将所述新偏置电压作为工作偏置电压，重新返回所述向所述光调制器输出工作偏置电压和振幅为所述抖动振幅的抖动信号步骤。

其中，所述谐波分量包括一次谐波和二次谐波；所述滤波器包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器；所述通过滤波器过滤所述第一电信号，输出第一直流信号的步骤包括：通过所述第一低通滤波器从所述第一电信号过滤出第一直流信号；所述通过滤波器过滤所述第二电信号，输出谐波分量的步骤包括：通过所述高通滤波器从所述第二电信号过滤出交流信号；通过所述第二低通滤波器所述交流信号中过滤出一次谐波,以及通过所述带通滤波器从所述交流信号中过滤二波谐波；所述计算所述谐波分量的谐波振幅和偏移相位的步骤包括：分别计算所述一次谐波的谐波振幅和偏移相位，以及，所述二次谐波的谐波振幅和偏移相位；所述向光调制器输出扫描偏置电压的步骤之前，所述方法还包括：接收输出的指定指令；所述根据所述偏移相位，结合所述误差反馈系数、工作偏置电压和谐波振幅，计算新偏置电压的步骤包括：根据所述指定指令，从所述一次谐波或者二次谐波中选定一个，作为选定谐波；根据所述选定谐波的偏移相位，结合所述误差反馈系数、工作偏置电压和所述选定谐波的谐波振幅，计算新偏置电压。

其中，所述第一直流信号和扫描偏置电压的数量均为多个，并且所述扫描偏置电压和第一直流信号具有一一对应关系；所述根据所述第一直流信号，计算所述光调制器的工作点的光调制器的工作点的工作偏置电压和半波电压的步骤包括：将所述多个第一直流信号进行曲线拟合，生成所述光调制器的信号输出曲线；根据所述信号输出曲线，计算所述光调制器工作点的工作偏置电压和半波电压。