[发明专利]双极正交马赫曾德尔调制器自动偏置控制方法

说明书

本发明涉及光通信技术领域，具体公开了一种双极正交马赫曾德尔调制器自动偏置控制方法，其在DP‑IQMZM调制器的偏置电压输入端叠加两个低频交流信号，在DP‑IQMZM调制器的光输出端通过一光电转换及数字采样电路周期性采样DP‑IQMZM调制器输出光中所包含的两叠加交流信号的和频或差频信号成分并反馈至控制器，控制器计算出DP‑IQMZM调制器的实时偏置状态，搜索DP‑IQMZM调制器各路偏置电压最佳工作点，通过一组数模转换器及驱动电路对DP‑IQMZM调制器偏置电压进行控制，能够不受器件噪声、调制格式等因数的影响，在几秒内完成DP‑IQMZM调制器的最佳偏置点搜索，并能使得DP‑IQMZM调制器的偏置电压始终保持在最佳工作点。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种双极正交马赫曾德尔调制器(DP-IQMZM：Dual-Polarization Quadrature(IQ)Mach-Zehnder Modulator)自动偏置控制(ABC：Automatic Bias Control)方法。

背景技术

相干光通信的理论和实验始于上世纪80年代。由于相干光通信系统被公认为具有灵敏度高的优势，各国在相干光传输技术上做了大量研究工作。近年来，112G/s-DQPSK、224G/s-DP16QAM等高阶调制方式已开始进入实用阶段。

光调制器是光纤通信和微波光子技术等方面的关键器件，其特性的好坏直接决定了整个系统的性能。然而，光调制器在实际使用中很容易受到如温度、压力等环境因素的影响，而导致其静态工作点产生漂移，影响光调制信号的质量和稳定性，劣化传输系统误码性能。

马赫-曾德尔电光外调制器(MZM：Mach-Zehnder Modulator)是现代光通信技术中的重要器件，它在各类光技术中被广泛地使用。随着光纤通信技术不断发展，业务需求量的逐渐增加和通信手段越来越多样化，对光纤通信系统的性能提出了严苛的要求。为确保光信号质量的稳定，提高光传输系统性能，需要对DP-IQMZM调制器上每个偏置电压进行监测和控制，使得调制器偏置长时间保持在最佳工作点上。

现只有少量文献提及DP-IQMZM调制器自动偏置控制(ABC)的方法，基本上采取的是功率检测或一阶检测的方式。实际应用中发现，这些控制方式很容易受到器件噪声、调制格式等因数的影响，导致偏置电压漂移、光信噪比(OSNR：Optical Signal Noise Ratio)恶化。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种双极正交马赫曾德尔调制器自动偏置控制方法，其能够快速完成DP-IQMZM调制器的最佳偏置点搜索，并长时间保持在最佳工作点上。

为实现上述目的，本发明提供了一种双极正交马赫曾德尔调制器自动偏置控制系统，其包括：依次电性连接的控制器、数模转换及驱动电路、DP-IQMZM调制器、光电转换及数字采样电路，所述光电转换及数字采样电路一端与控制器电性连接；所述控制器根据需要输出一组直流偏置信号和两路低频交流信号给DP-IQMZM调制器的各偏置管脚，光电转换及数字采样电路周期性采样DP-IQMZM调制器输出光中所包含的叠加交流信号的和频或差频信号成分并反馈至控制器，控制器计算出DP-IQMZM调制器的当前偏置状态，搜索DP-IQMZM调制器各路偏置电压最佳工作点，通过一组数模转换及驱动电路对DP-IQMZM调制器进行控制。

其中，所述DP-IQMZM调制器的输出端与光电转换及数字采样电路之间通过一光功率耦合器电性连接，该光功率耦合器将来自DP-IQMZM调制器的信号分离出两路光信号，一路直接输出，另一路传输至光电转换及数字采样电路。

具体的，所述控制器内包括有控制状态机、分别与控制状态机电性连接的同步检波器及交流信号发生器；所述控制状态机一端与数模转换及驱动电路电性连接，同步检波器一端与光电转换及数字采样电路电性连接。