申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2024-02-27

公开（公告）日：2024-05-07

公开（公告）号：CN117997437A

主分类号：H04B10/50

分类号：H04B10/50;H04B10/556;H04B10/564

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.24#实质审查的生效;2024.05.07#公开

摘要：本发明公开的基于IQ调制器的光单边带发射机偏置自适应控制方法，属于光纤通信领域。本发明实现方法为：在粗调阶段，获取IQ调制器输出的光功率信号，根据光功率的最小值或中位值，调整I、Q两路和相位调制器的偏置电压值；在细调阶段，产生一对幅度相同、频率不同的导频信号，加载在I、Q两路的直流偏置端口。将采样后的光电流信号与相应的导频信号进行相干探测运算，得到三种导频探测量。通过对导频探测量进行相应运算，计算IQ调制器的反馈控制信号；构建IQ调制器任意偏置位置和单边带信号CSPR值之间的关系，计算IQ调制器相应的偏置电压；监测任意导频信号的二阶谐波分量大小，扩展IQ调制器偏置的稳定范围，实现光单边带发射机偏置自适应控制。

主权项：1.基于IQ调制器的光单边带发射机偏置自适应控制方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、对调制器的偏置电压进行粗略调节，此时不需要加载导频信号；激光器工作后，光电探测器PD仅接收经过IQ调制器后的光信号，光信号经过光电转换得到光电流信号，光电流信号Po通过高速模数转换器ADC采样后在微控制单元MCU中进行监测和处理，得到IQ调制器输出光功率随时间变化的离散化采样序列；步骤二：根据光功率的最小值或中位值，对IQ调制器的Vbias,I、Vbias,Q和Vbias,P三路偏置电压进行粗略调整；首先根据IQ调制器输出光功率的最小值，调节I、Q两路的偏置电压；再根据IQ调制器输出光功率的中位值，调节相位调制器的偏置电压；最后通过数模转换器DAC将Vbias,I、Vbias,Q和Vbias,P三路偏置电压转换为模拟信号加载到IQ调制器对应的直流偏置端口；步骤三、根据步骤一、步骤二完成IQ调制器的Vbias,I、Vbias,Q和Vbias,P三路偏置电压的粗略调节后，在细调阶段，产生一对幅度相同，频率不同的导频信号，加载在I、Q两路的直流偏置端口；通过将采样后的光电流信号与相应的导频信号进行相干探测运算，得到三种导频探测量；通过对导频探测量进行相应运算，计算IQ调制器的反馈控制信号；步骤四、完成步骤三细调阶段后，同时调节IQ调制器的I、Q两路偏置电压，保证两路偏置电压偏移半波电压Vπ的比例r一致；根据这两路偏置电压所处的不同偏置位置和公式1表述的IQ调制器的输出光功率，构建一个用于评估IQ调制器生成光单边带信号品质的指标；步骤五、在目标偏置电压Vtarget下，重复步骤三中确定I、Q两路控制信号RIQ的操作，得到单边带传输系统中IQ调制器的I、Q两路最终稳定控制目标值Rtarget；步骤六、后续工作状态中，实时更新IQ调制器的控制信号RIQ、RP，分别与目标值Rtarget和0做差，得到控制误差信号d，代表偏置电压的迭代方向；步骤七、通过收敛条件||d||≤ε判断是否跳出循环；若不满足，则根据控制误差信号d确定新的迭代方向和步长，返回步骤六；若满足收敛条件，得到满足预设收敛条件的控制误差信号d，即实现对IQ调制器产生光单边带信号发射机系统的偏置自适应控制，则跳出循环；所述||d||为d的模，ε为设置的允许误差；步骤八、在MCU中监控任意导频信号的二阶谐波，将相位调制器不同的偏置电压Vbias,P对应的光电流信号Pot通过ADC采样送入MCU，在MCU中与cos4πfdither,IQt进行相干探测运算，得到新的相位调制器的控制指标DP2，I、Q两路偏置电压在Vbias,I＝Vbias,Q＝0或Vbias,I＝Vbias,Q＝2Vπ，相位调制器控制信号RP始终为0的情况；DP2表达式如式14所示： 在公式14的基础上，加上修正项2J2α，得到更精确的相位调制器控制信号DP2；步骤九、根据IQ调制器任意偏置位置和单边带信号CSPR值之间的关系，公式13所示，由确定的CSPR值计算偏置电压Vbias,IQ；若Vbias,IQ＝0，选取DP2作为相位调制器的控制信号；若Vbias,IQ≠0，选取RP作为相位调制器的控制信号；通过监测任意导频信号的二阶谐波分量大小并作为相位调制器的控制信号，扩展IQ调制器偏置电压的稳定范围，实现基于IQ调制器实现光单边带发射机偏置自适应控制。

全文数据：

权利要求：

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