偏置監(jiān)測(cè)方法、裝置和光發(fā)射機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光發(fā)射機(jī)的偏置監(jiān)測(cè)方法、裝置和具有該裝置的光發(fā)射機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在光發(fā)射機(jī)中，電光調(diào)制器用于將輸入的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)制到光載波上，輸出光信號(hào)，其工作原理與乘法器類(lèi)似。電光調(diào)制器在工作時(shí)，需要被施加直流偏置，以使其工作在適當(dāng)?shù)闹绷髌命c(diǎn)。因此，電光調(diào)制器的調(diào)制特性與其所處的直流偏置點(diǎn)有關(guān)，對(duì)于典型的相干光通信系統(tǒng)，電光調(diào)制器的理想直流偏置點(diǎn)位于其半波轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
[0003]在長(zhǎng)距離光纖通信系統(tǒng)中，由發(fā)射機(jī)中電光調(diào)制器的偏置點(diǎn)漂移帶來(lái)的信號(hào)損傷不能在接收機(jī)側(cè)通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor, DSP)進(jìn)行補(bǔ)償,從而導(dǎo)致傳輸性能的下降。如果不對(duì)電光調(diào)制器的偏置點(diǎn)的動(dòng)態(tài)漂移進(jìn)行跟蹤糾正，上述信號(hào)損傷將成為系統(tǒng)的固有損傷，并隨時(shí)間積累，進(jìn)一步影響傳輸質(zhì)量。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，用于實(shí)現(xiàn)高速電光變換的鈮酸鋰(LiNb03)調(diào)制器通常需要在發(fā)射機(jī)引入自動(dòng)偏置控制(Automatic Bias Control, ABC)模塊對(duì)偏置點(diǎn)的漂移進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，以實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定工作。
[0005]針對(duì)電光調(diào)制器在通信系統(tǒng)中最典型的應(yīng)用，即直流偏置點(diǎn)位于調(diào)制器的半波轉(zhuǎn)換點(diǎn)V π點(diǎn)，文獻(xiàn)I和文獻(xiàn)2所介紹的自動(dòng)偏置控制方案多采用在直流偏置基礎(chǔ)上引入擾頻，在調(diào)制器輸出端采用對(duì)直流光功率、擾頻線性項(xiàng)或混頻項(xiàng)進(jìn)行探測(cè)的方法對(duì)偏置點(diǎn)進(jìn)行反饋閉環(huán)控制。
[0006]為了增強(qiáng)檢測(cè)信號(hào)對(duì)偏置點(diǎn)漂移的敏感性，文獻(xiàn)3提出一種基于3 X 3耦合器的光域內(nèi)差檢測(cè)方案，通過(guò)自相干方法提高檢測(cè)信號(hào)的敏感性。
[0007]文獻(xiàn)I:Pak S.Cho, et al., Photon.Technol.Lett.18 (21), 2006
[0008]文獻(xiàn)2:Li L., et al., J.Lightwave Technol.28 (11), 2010
[0009]文獻(xiàn)3:Liang D.，Proc.0FC，20，0ThT4, 2010
[0010]應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本發(fā)明的【背景技術(shù)】部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]在文獻(xiàn)I和文獻(xiàn)2公開(kāi)的基于擾頻的偏置監(jiān)測(cè)方法中，采用直接強(qiáng)度檢測(cè)，導(dǎo)致檢測(cè)信號(hào)對(duì)偏置點(diǎn)漂移的敏感性較弱，不適用于對(duì)偏置點(diǎn)穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景，而且擾頻的引入和檢測(cè)在一定程度上增加了發(fā)射機(jī)的硬件開(kāi)銷(xiāo)，不利于成本控制；在文獻(xiàn)3公開(kāi)的基于光域自相干的偏置監(jiān)測(cè)方法中，由于引入3X3耦合器并要求自相干系統(tǒng)保偏，所需硬件開(kāi)銷(xiāo)依然過(guò)大，不適合產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于電信號(hào)相關(guān)的偏置監(jiān)測(cè)裝置，利用電光調(diào)制器的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)與輸出信號(hào)之間的相關(guān)性對(duì)直流偏置點(diǎn)敏感的特性，監(jiān)測(cè)電光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)的漂移，能夠提高偏置監(jiān)測(cè)裝置的靈敏度，并降低硬件復(fù)雜度。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種偏置監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)電光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)的漂移，該偏置監(jiān)測(cè)裝置包括:
[0014]第一信號(hào)處理單元，其用于對(duì)輸入電光調(diào)制器的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行第一信號(hào)處理，以輸出參考信號(hào)；
[0015]第二信號(hào)處理單元，其用于對(duì)使用進(jìn)行第二信號(hào)處理，以輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)；
[0016]監(jiān)測(cè)信號(hào)計(jì)算單元，其用于計(jì)算所述參考信號(hào)和所述監(jiān)測(cè)信號(hào)的相關(guān)性，并將該相關(guān)性計(jì)算結(jié)果作為偏置監(jiān)測(cè)信號(hào)輸出。
[0017]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種光發(fā)射機(jī)，其包括電光調(diào)制器、偏置控制裝置和上述第一方面所述的偏置監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述偏置控制裝置根據(jù)所述偏置監(jiān)測(cè)信號(hào)調(diào)整所述電光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三方面，提供一種偏置監(jiān)測(cè)方法，用于監(jiān)測(cè)電光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)的漂移，該偏置監(jiān)測(cè)方法包括:
[0019]對(duì)輸入電光調(diào)制器的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行第一信號(hào)處理，以輸出參考信號(hào)；
[0020]對(duì)基于所述電光調(diào)制器輸出的光信號(hào)而獲得的電輸出信號(hào)進(jìn)行第二信號(hào)處理，以輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)；
[0021]計(jì)算所述參考信號(hào)和所述監(jiān)測(cè)信號(hào)的相關(guān)性，并將該相關(guān)性計(jì)算結(jié)果作為偏置監(jiān)測(cè)信號(hào)輸出。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)將電光調(diào)制器的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理以得到參考信號(hào)，將基于電光調(diào)制器的輸出信號(hào)而獲得的電輸出信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理以得到監(jiān)測(cè)信號(hào)，并計(jì)算參考信號(hào)和監(jiān)測(cè)信號(hào)的相關(guān)性，由此，能夠提高偏置監(jiān)測(cè)裝置的靈敏度，并降低硬件復(fù)雜度。
[0023]參照后文的說(shuō)明和附圖，詳細(xì)公開(kāi)了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
[0024]針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類(lèi)似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。
[0025]應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語(yǔ)“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說(shuō)明】
[0026]所包括的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說(shuō)明書(shū)的一部分，用于例示本發(fā)明的實(shí)施方式，并與文字描述一起來(lái)闡釋本發(fā)明的原理。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的偏置監(jiān)測(cè)裝置的組成示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明本實(shí)施例1的第一信號(hào)處理單元的組成示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的第二信號(hào)處理單元的組成示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的監(jiān)測(cè)信號(hào)計(jì)算單元的組成示意圖；
[0031]圖5是電光調(diào)制器的輸入輸出信號(hào)的一個(gè)TJK意圖；
[0032]圖6是電光調(diào)制器的輸入輸出信號(hào)的另一個(gè)示意圖；
[0033]圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的第一處理單元的一個(gè)組成示意圖；
[0034]圖8是大信號(hào)置零法的示意圖；
[0035]圖9是大信號(hào)限幅法的示意圖；
[0036]圖10是本發(fā)明實(shí)施例2的第一信號(hào)處理單元的另一個(gè)組成示意圖；
[0037]圖11是本發(fā)明實(shí)施例2的第一信號(hào)處理單元的又一個(gè)組成示意圖；
[0038]圖12是本發(fā)明實(shí)施例2的第二信號(hào)處理單元的一個(gè)組成示意圖；
[0039]圖13是本發(fā)明實(shí)施例3的光發(fā)射機(jī)的組成示意圖；
[0040]圖14是本發(fā)明實(shí)施例4的電子設(shè)備的一構(gòu)成示意圖；
[0041]圖15是本發(fā)明實(shí)施例5的偏置監(jiān)測(cè)方法的流程圖；
[0042]圖16是本發(fā)明實(shí)施例5的第一信號(hào)處理的方法的流程圖；
[0043]圖17是本發(fā)明實(shí)施例5的計(jì)算參考信號(hào)和監(jiān)測(cè)信號(hào)的相關(guān)性的方法的流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0044]參照附圖，通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)，本發(fā)明的前述以及其它特征將變得明顯。在說(shuō)明書(shū)和附圖中，具體公開(kāi)了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，其表明了其中可以采用本發(fā)明的原則的部分實(shí)施方式，應(yīng)了解的是，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的全部修改、變型以及等同物。
[0045]實(shí)施例1
[0046]本發(fā)明實(shí)施例1提供一種偏置監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)電光調(diào)制器的直流偏置點(diǎn)的漂移。圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的偏置監(jiān)測(cè)裝置的組成示意圖，如圖1所示，偏置監(jiān)測(cè)裝置100包括:第一信號(hào)處理單元101，第二信號(hào)處理單元102和監(jiān)測(cè)信號(hào)計(jì)算單元103。
[0047]其中，第一信號(hào)處理單元101用于對(duì)輸入電光調(diào)制器的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)R(t)進(jìn)行第一信號(hào)處理，以輸出參考信號(hào)S(t);第二信號(hào)處理單兀102用于對(duì)基于電光調(diào)制器輸出的光信號(hào)而獲得的電輸出信號(hào)O (t)進(jìn)行第二信號(hào)處理，以輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)P (t);監(jiān)測(cè)信號(hào)計(jì)算單元103用于計(jì)算參考信號(hào)S(t)和監(jiān)測(cè)信號(hào)P(t)的相關(guān)性，并將該相關(guān)性計(jì)算結(jié)果作為偏置監(jiān)測(cè)信號(hào)輸出。
[0048]在實(shí)施例中，第一信號(hào)處理單元101直接對(duì)電光調(diào)制器的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，而無(wú)需設(shè)置光電轉(zhuǎn)換模塊等器件，因此，得到的參考信號(hào)能夠最大程度地保持對(duì)于電光調(diào)制器的輸入信息，而且能降低硬件復(fù)雜度。
[0049]在本實(shí)施例中，第二信號(hào)處理單元102所輸出的監(jiān)測(cè)信號(hào)P (t)直接受到電光調(diào)制器偏置點(diǎn)的影響，因此，該監(jiān)測(cè)信號(hào)能夠攜帶偏置點(diǎn)偏移的信息。
[0050]在本實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)信號(hào)計(jì)算單元103計(jì)算參考信號(hào)S⑴與監(jiān)測(cè)信號(hào)P⑴的相關(guān)性，該相關(guān)性反映了監(jiān)測(cè)信號(hào)p(t)偏離參考信號(hào)S(t)的程度，偏離程度越大