[发明专利]一种实现MZ硅光调制器相位偏置点锁定的方法及装置

说明书

本发明公开了一种实现MZ硅光调制器相位偏置点锁定的方法及装置，方法包括：激光器的输出光信号通过光纤输入到MZ硅光调制器中；MZ硅光调制器通过分光的方式，将主光路分出的两路光信号导入相位相差180度的第一光电探测器和第二光电探测器中，主光路作为MZ硅光调制器的输出光信号的光路；第一光电探测器和第二光电探测器分别输出第一光电流和第二光电流，第一光电探测器用于探测MZ硅光调制器输出相位同向的光信号，第二光电探测器用于探测与MZ硅光调制器输出相位相差180度的多模干涉耦合器反向端的光信号；MZ硅光调制器进行Quad点或Null点锁定时，MZ硅光调制器中热光移相器的调节量由第一光电流、第二光电流和热光移相器热功率计算得到。

技术领域

本发明属于光通信互连技术领域，更具体地，涉及一种实现MZ硅光调制器相位偏置点锁定的方法及装置。

背景技术

马赫-曾德尔结构(Mach-Zehnder，简称MZ)硅光调制器作为硅光子生态链中的的核心光器件用于实现信号高速电光调制功能，MZ硅光调制器作为外调制器时需根据不同的调制格式选取不同的相位偏置工作点。例如当MZ硅光调制器工作在强度调制格式时，相位偏置点需要设定为90°，即Quad点，当MZ硅光调制器工作在相位调制格式时，相位偏置点需要设定为180°，即Null点。另外MZ硅光调制器的相位偏置点会随温度和环境变化出现随机漂移现象，这时MZ硅光调制器会偏离最佳工作点，最终导致MZ硅光调制器调制性能下降降低传输信号质量，严重状态下会产生纠后误码，引起业务中断的不良后果，因此引入自动偏置电压控制实现MZ硅光调制器相位偏置点的闭环锁定是MZ硅光调制器实用化的必备要求。

当前MZ硅光调制器自动偏置电压控制技术有两种实现方式，第一种是采用平均光功率探测实现闭环控制，通过分光的输出光信号经过光电探测器检测其平均光电流来实现闭环锁定，这种方法仅适用于强度调制格式并且易受输入光信号变化的影响，因此平均光功率锁定法精度比较低，仅适用于NRZ这种简单编码方式的光信号传输；另外一种方法是扰动探测法实现闭环控制，通过给MZ硅光调制器的相位偏置引脚引入小信号低频率的正弦波或方波，通过交流放大电路将MZ硅光调制器输出端部分光信号进行放大探测，后端采样电路及控制电路实现同频或倍频电信号的检测，通过控制相位偏置点将同频或倍频信号调节至最小来实现相位偏置点的闭环控制，但是这种方法实现复杂，需要信号发生器，多级交流放大电路，高阶模拟带通滤波器以及同频信号探测器，且相关的电路元件很难放入到超小型封装例如QDD，OSFP等封装形式的高速光模块中。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种实现MZ硅光调制器相位偏置点锁定的方法及装置，其目的在于根据MZ硅光调制器的输出光信号自动调节热光移相器的调节量，从而完成MZ硅光调制器相位偏置点锁定，由此解决目前小型光模块中MZ硅光调制器相位偏置点锁定需要借助多种电路元件的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种实现MZ硅光调制器相位偏置点锁定的方法，方法包括：

激光器的输出光信号通过光纤输入到MZ硅光调制器中；

所述MZ硅光调制器通过分光的方式，将主光路分出的两路光信号导入相位相差180度的第一光电探测器和第二光电探测器中，所述主光路作为MZ硅光调制器的输出光信号的光路；

所述第一光电探测器和所述第二光电探测器分别输出第一光电流和第二光电流，所述第一光电探测器用于探测所述MZ硅光调制器输出相位同向的光信号，所述第二光电探测器用于探测与所述MZ硅光调制器输出相位相差180度的多模干涉耦合器反向端的光信号；

所述MZ硅光调制器进行Quad点或Null点锁定时，所述MZ硅光调制器中热光移相器的调节量由所述第一光电流、所述第二光电流和所述热光移相器热功率计算得到。

作为对上述方案进一步的完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。