[发明专利]偏置点检测方法、控制方法、检测电路、控制电路及雷达

说明书

本发明实施例提供了偏置点检测方法、控制方法、检测电路、控制电路及雷达，其中，所述偏置点检测方法适于检测MZ调制器是否工作于预设偏置点，包括：在所述MZ调制器的偏置电压上加载方波微扰信号；检测所述方波微扰信号不同电平处的输出光强，以判断所述MZ调制器的偏置点相对于预设偏置点是否发生偏移。采用本说明书实施例方案能够降低MZ调制器偏置点检测电路的实现难度，进而可以降低实现成本及电路功耗。

技术领域

本说明书实施例涉及电光强度调制技术领域，尤其涉及偏置点检测方法、控制方法、检测电路、控制电路及雷达。

背景技术

电光调制是利用某些晶体材料在外加电场作用下折射率发生变化的电光效应而进行工作的。

马赫曾德尔(Mach-Zehnder，MZ)干涉仪结构的电光调制器具有调制速率高、传播损耗小、驱动电压低及波长依赖性小等优点，被广泛应用在密集波分复用、数字光通信或模拟载波信号的电光转换调制等诸多方面。

参照图1所示的MZ调制器的基本结构示意图，MZ调制器10包括两个波导臂12、13及输入波导11和输出波导14，应用晶体材料的电光效应原理，通过调节波导臂上的电场使两臂产生光程差，两个波导臂所传输的光在耦合至输出波导14时发生干涉，将相位调制变换成强度调制。具体而言，可以在所述两个波导臂12的直流偏置端bias施加偏置电压V_bias，输入波导11传输的注入光Ein等分为功率相等的两部分，分别耦合进入两个波导臂12、13，之后再耦合到输出波导14，合成一束输出光Eout。当光在两个波导臂中传播时，可通过直流偏置端Bias的一对电极施加电场改变波导折射率，对光进行相位调制，由于光在两个波导臂传输时受到不同的相位调制，因此干涉后形成对注入光Ein的强度调制，其中输出光Eout的功率由所述直流偏置端bias的偏置电压V_bias决定。此外，在波导臂13上的射频信号端RF加载高频调制信号，可对光进行频率调制。

一般MZ调制器的调制电压可表示为：X(t)＝Vdc+Vac(t)，其中Vdc为直流偏置电压，Vac(t)为射频端RF施加的高频交流调制信号。在不施加交流调制信号(即Vac(t)＝0)的情况下，MZ调制器的输出光强曲线如图2所示，该曲线称为MZ调制器的输出特性曲线。将输出特性曲线上相位时对应的偏置电压称为Vπ，在(n为整数)时输出光功率最小，如图2的Null点，其中，将Null点称为最小传输点(Minimum Transmission Point，MITP)；时对应输出特性曲线的Peak点，称为最大传输点(Maximum TransmissionPoint，MATP)，输出光功率最大。Null点和Peak点之间中点位置处对应图2输出特性曲线的Quad点(其包括Quad-点和Quad+点)。

在MZ调制器上加载一定的偏置电压，使得MZ调制器进行光强度调制，该工作状态对应在输出特性曲线上的一个点，称为工作点，或称为偏置点。在输出特性曲线不变的情况下，改变偏置电压，可改变MZ调制器的偏置点。

然而，MZ调制器个体差异比较大，在同样的条件下输出特性曲线位置不同，相应的偏置点(如MITP)所对应的偏置电压也不相同。另外，MZ调制器工作时易受到外界环境如温度、机械应力等因素的影响，造成输出特性的漂移。结合图2，以使MZ调制器工作在MITP为例，初始输出特性曲线时对应的电压为Vπ，对MZ调制器施加偏置电压Vπ，使其工作在MITP(输出特性曲线的Null点)；输出特性漂移时，为可视为输出特性曲线相对于横轴发生左/右偏移，使Vπ不再对应于MITP，MZ调制器的偏置点相对于MITP发生偏移。输出特性漂移会造成调制器工作不稳定及输出信号的劣化，进而影响整个光学系统的性能，甚至导致整个光学系统无法正常工作，因此需要对调制器的偏置点是否相对于预定偏置点发生偏移进行检测及自动控制。

参照图3所示的MZ调制器的偏置点检测原理示意图，其中，由图3可知，可以通过在MZ调制器加载1KHz的低频正弦扰动信号，以检测所述MZ调制器的偏置点。