[发明专利]一种基于谐波检测的光延时线自校准方法及系统

权利要求书

1.一种基于谐波检测的光延时线自校准方法，采用N级硅基可调真延时线芯片结构，其将N+1个MZI热光开关和N个延迟分别为2⁰τ，2¹τ，2²τ,...,2^N-1τ的延迟线级联，组成了一个Nbit可重构延迟线；

其特征是包括以下的步骤：

步骤一，扫描N级硅基可调真延时线芯片结构中MZI热光开关的一个周期的偏置电压，得到MZI热光开关处于cross或者bar状态下的大致偏置电压值的范围，并且在该范围内设定MZI热光开关的初始直流偏置的电压值为V₀；

步骤二，任意指定N级硅基可调真延时线芯片结构中的一个MZI热光开关，随后引入微扰信号到当前一级延时线上，实时采集低通滤波后的直流信号V_OUT1；

步骤三，连续的向当前一级的MZI热光开关的初始偏置上加入一个小的步进电压ΔV,并且实时采集每次低通滤波后的直流信号V_OUT2，计算d＝(V_OUT2-V_OUT1)/ΔV，根据d是否大于零来判断下一次所加步进电压ΔV的正负值，直到V_OUT2-V_OUT1小于预先设定的阈值，此时判定已经将当前一级的MZI热光开关调到所需的状态，以保持此时的偏置电压值；

步骤四，重复上述步骤二和步骤三逐级将剩余N个MZI热光开关调到所需的状态。

2.一种基于谐波检测的光延时线自校准系统，其特征是采用如权利要求1所述一种基于谐波检测的光延时线自校准方法，包括：一个N级硅基可调真延时线芯片、一个光电探测器、一个跨阻放大器、N个信号发生器、N个乘法器、N个低通滤波器、N个模数转换器、一个反馈控制电路和N个数模转换器；

所述N级硅基可调真延时线芯片为N+1个MZI热光开关和N个延迟分别为2⁰τ，2¹τ，2²τ,...,2^N-1τ的延迟线级联组成的一个Nbit可重构延迟线；

其中，所述MZI热光开关、延迟线、信号发生器、乘法器、低通滤波器、模数转换器和数模转换器均逐一相对应；一个N级硅基可调真延时线芯片的一个输出端连接一个光电探测器的一个输入端，一个光电探测器的一个输出端连接一个跨阻放大器的一个输入端，一个跨阻放大器的一个输出端独立连接每个乘法器的一个输入端，每个乘法器的一个输出端连接其对应一个低通滤波器的一个输入端，每个低通滤波器的一个输出端连接其对应一个模数转换器的一个输入端，每个模数转换器的一个输出端连接一个反馈控制电路的一个输入端，一个反馈控制电路的一个输出端独立连接每个数模转换器的一个输入端，每个数模转换器的一个输出端连接N级硅基可调真延时线芯片中其对应一级MZI热光开关的偏压输入端口，每个信号发生器的一个输出端连接其对应一个乘法器的另一个输入端，其另一个输出端则连接N级硅基可调真延时线芯片中其对应一级MZI热光开关的相对应延时线。