CN110850607B 有效 一种级联电光调制器偏置电压控制方法及控制器
1.一种级联电光调制器偏置电压控制方法,其特征在于,包括:
分别向第一级电光调制器输出消光比最大点第一工作偏置电压及第一导频信号、向第二级电光调制器输出消光比最大点第二工作偏置电压及第二导频信号,其中,所述第一级电光调制器与所述第二级电光调制器级联;
采集第五光信号,其中,所述第五光信号由级联的所述第一级电光调制器根据所述第一工作偏置电压和所述第一导频信号、所述第二级电光调制器根据所述第二工作偏置电压和所述第二导频信号进行调制后而得到的;
将所述第五光信号转换为第五电信号;
通过第二滤波模块提取所述第一导频信号的谐波分量,并通过第三滤波模块提取所述第二导频信号的谐波分量;
根据所述谐波分量计算所述谐波分量的谐波振幅和偏移相位;
根据偏移相位,结合误差反馈系数、所述工作偏置电压及所述谐波振幅,分别计算出新第一工作偏置电压和新第二工作偏置电压;
将所述新第一工作偏置电压迭代第一工作偏置电压、所述新第二工作偏置电压迭代第二工作偏置电压,重新返回分别向第一级电光调制器输出消光比最大点第一工作偏置电压及第一导频信号、向第二级电光调制器输出消光比最大点第二工作偏置电压及第二导频信号步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述误差反馈系数包括第一误差反馈系数和第二误差反馈系数,在所述分别向所述第一级电光调制器输出第一工作偏置电压及第一导频信号、向所述第二级电光调制器输出第二工作偏置电压及第二导频信号之前,还包括:
计算所述第一级电光调制器的第一误差反馈系数和第一导频信号及所述第二级电光调制器的第二误差反馈系数和第二导频信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述计算第一级电光调制器的第一误差反馈系数和第一导频信号、第二级电光调制器的第二误差反馈系数和第二导频信号,包括:
分别计算所述第一级电光调制器和第二级电光调制器的最大和最小功率工作点偏置电压;
向所述第一级电光调制器输出扫描偏置电压,并向所述第二级电光调制器输出所述第二级电光调制器的最小功率工作点对应的偏置电压;
采集经过所述第一级电光调制器根据所述扫描偏置电压进行调制后输出的第三光信号;
将所述第三光信号转化为第三电信号;
通过第一滤波模块过滤所述第三电信号,输出第三直流信号;
根据所述第三直流信号,计算第一级电光调制器工作点的工作偏置电压和半波电压;
根据所述半波电压,计算所述第一级电光调制器的第一误差反馈系数和第一导频信号;
向所述第二级电光调制器输出扫描偏置电压,并向所述第一级电光调制器输出所述第一级电光调制器的最小功率工作点对应的偏置电压;
采集经过所述第二级电光调制器根据所述扫描偏置电压进行调制后输出的第四光信号;
将所述第四光信号转化为第四电信号;
通过第一滤波模块过滤所述第四电信号,输出第四直流信号;
根据所述第四直流信号,计算第二级电光调制器工作点的工作偏置电压和半波电压;
根据所述半波电压,计算所述第二级电光调制器的第二误差反馈系数和第二导频信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述分别计算所述第一级电光调制器和第二级电光调制器的最大和最小功率工作点偏置电压,包括:
向所述第一级电光调制器输出扫描偏置电压;
采集经过所述第一级电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;
通过第一滤波模块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,计算所述第一级电光调制器的最大及最小功率工作点偏置电压;
向所述第二级电光调制器输出扫描偏置电压,并向所述第一电光调制器输出最大功率工作点对应的偏置电压;
采集经过所述第二级电光调制器根据所述扫描偏置电压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;
通过第一滤波模块过滤所述第二电信号,输出第二直流信号;
根据所述第二直流信号,计算所述第二级电光调制器的最大及最小功率工作点偏置电压。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二直流信号,计算所述第二级电光调制器的最大及最小功率工作点偏置电压之后,还包括:
分别向所述第一和第二电光调制器输出对应的最大功率工作点对应的偏置电压;
采集经过所述第一级电光调制器与所述第二级电光调制器级联输出的第六光信号;
将所述第六光信号转化为第六电信号;
通过第一滤波模块过滤所述第六电信号,输出第六直流信号;
计算所述第六直流信号中的最大值与预设直流阈值之间的比例系数;
根据所述比例系数计算第一放大模块的增益系数;
向所述第一放大模块输出所述第一放大模块的增益系数。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第三直流信号还用于计算第二放大模块的增益系数,包括:
计算所述第三直流信号中的最大值与预设谐波增益阈值之间的比例系数;
根据所述比例系数计算所述第二放大模块的增益系数;
向所述第二放大模块输出所述第二放大模块的增益系数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第四直流信号还用于计算第三放大模块的增益系数,包括:
计算所述第四直流信号中的最大值与预设谐波增益阈值之间的比例系数;
根据所述比例系数计算所述第三放大模块的增益系数;
向所述第三放大模块输出所述第三放大模块的增益系数。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述谐波分量计算所述谐波分量的谐波振幅和偏移相位,包括:
获取预存的一组正交的正弦信号与余弦信号,其中,所述正弦信号与所述导频信号的相位相同,所述余弦信号与所述导频信号相位相差九十度;
使用所述谐波分量分别与所述正弦信号和所述余弦信号相乘,得到一组正交分量;
对所述一组正交分量作滤波处理,得到一组正交的直流分量,将所述一组正交的直流分量作为所述谐波振幅;
通过所述谐波振幅计算所述偏移相位。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述新第一工作偏置电压迭代第一工作偏置电压、所述新第二工作偏置电压迭代第二工作偏置电压,包括:
判断新工作偏置电压是否大于预设电压阈值范围中的最大值;
若是,将所述新工作偏置电压与偶数倍的半波电压作减法运算,得到新临时偏置电压并将所述新工作偏置电压更新为所述新临时偏置电压,并返回判断所述新工作偏置电压是否大于预设电压阈值范围中的最大值的步骤,直至所述新临时偏置电压小于所述最大值;
若否,判断所述新工作偏置电压是否大于预设电压阈值范围中的最小值,若小于最小值,将所述新工作偏置电压与偶数倍的半波电压作加法运算,得到新临时偏置电压并将所述新工作偏置电压更新为所述新临时偏置电压,并返回判断所述新工作偏置电压是否大于预设电压阈值范围中的最小值的步骤,直至所述新临时偏置电压大于所述最小值。
10.一种级联电光调制器偏置电压控制器,其特征在于,包括:
光电转换模块,用于将电光调制器输出端光纤分路器中的光信号转换为电信号,作为所述偏置电压控制器的反馈信号输入;
信号放大滤波模块,与所述光电转换模块连接,用于将所述电信号进行放大滤波,并输出直流信号供后级计算;
处理器模块,与所述信号放大滤波模块连接,用于执行控制程序及算法;
输出模块,与所述处理器模块连接,所述处理器模块通过对应的输出模块输出工作偏置电压;
其中,所述处理器模块用于执行上述权利要求1至9任一项所述级联电光光调制器偏置电压控制方法。
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