光發(fā)射機(jī)和偏置電壓控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光發(fā)射機(jī)，并且更具體地，涉及用于光發(fā)射機(jī)的偏置電壓控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在最近的光通信系統(tǒng)中，針對四個相位差中的每一個承載兩比特信息的QPSK(正交相移鍵控)被用作多級調(diào)制方法。在QPSK中使用兩個并聯(lián)的馬赫-曾德(MZ)調(diào)制器(在下文中被稱為“IQ調(diào)制器”)，其由兩個MZ調(diào)制器組成。在IQ調(diào)制器中，每一個都用作MZ干涉儀的MZ調(diào)制器并聯(lián)連接，并且通過施加90度的載波相位差來復(fù)用作為同相分量的同相通道(稱為“1-通道”或“1-臂”)的調(diào)制信號以及作為正交分量的正交相位通道(稱為“Q-通道”或“Q-臂”)的調(diào)制信號。
[0003]該類型的光調(diào)制器對具有均勻強(qiáng)度的連續(xù)光執(zhí)行強(qiáng)度調(diào)制。用于提供強(qiáng)度調(diào)制的功率包括信號功率和DC偏置功率，該信號功率與輸入數(shù)字信號(數(shù)字輸入信號)成比例。為了確保數(shù)字信號適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行操作，有必要適當(dāng)?shù)厥┘悠?偏置電壓或電流)并且有必要基于該偏置來施加信號(信號電壓或電流)。存在使信號功率和偏置功率獲得相對于數(shù)字輸入信號成線性的并且沒有失真的光調(diào)制信號的適當(dāng)值。然而，因?yàn)樵揗Z調(diào)制器受環(huán)境溫度或時間變化的影響，所以最佳偏置電壓變化。因此，為了使信號質(zhì)量穩(wěn)定，重要的是高精度地控制光調(diào)制器的偏置。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006][專利文獻(xiàn)I]日本未審查專利申請公開N0.2005-005767
[0007][專利文獻(xiàn)2]日本未審查專利申請公開N0.2006-314003
[0008][專利文獻(xiàn)3]日本未審查專利申請公開N0.2007-310288
[0009][專利文獻(xiàn)4]日本未審查專利申請公開N0.2008-092172
[0010][專利文獻(xiàn)5]日本未審查專利申請公開N0.2011-160257

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]至今，為了最佳地控制光在發(fā)射機(jī)中使用的調(diào)制器在發(fā)射機(jī)的啟動時的偏置電壓，已經(jīng)以使得偏置電壓逐步變化以找到最佳電壓的方式來執(zhí)行控制。然而，該方法的使用產(chǎn)生了如果初始啟動電壓在調(diào)制器的穩(wěn)定狀態(tài)下離最佳偏置電壓鎖定點(diǎn)最遠(yuǎn)，則用于獲得最佳電壓的控制穩(wěn)定時間增加。具體地，在諸如相干多級調(diào)制的多級調(diào)制方法的情況下，控制穩(wěn)定時間不可避免地根據(jù)需要偏置控制的MZI (馬赫-曾德干涉儀)的數(shù)目的增加而增加。
[0013]因此，在執(zhí)行多級調(diào)制的光發(fā)射機(jī)中，調(diào)制器在光發(fā)射機(jī)的啟動時的偏置電壓控制穩(wěn)定時間的減小將來將成為重要問題。因?yàn)镸SA(多源協(xié)定)定義光收發(fā)機(jī)的規(guī)范等，所以光發(fā)射機(jī)的啟動時間的減小是與常規(guī)設(shè)備的特征不同的特征，并且需要這樣的功能。
[0014]專利文獻(xiàn)I描述了一種在強(qiáng)度調(diào)制期間的自動偏置控制(ABC)操作的基本原理。然而，專利文獻(xiàn)I沒有描述收斂到控制點(diǎn)的時間。
[0015]專利文獻(xiàn)2描述了一種在強(qiáng)度調(diào)制期間的ABC操作的基本原理。專利文獻(xiàn)2還描述了在正常操作期間(在收斂到控制點(diǎn)之后)的ABC操作的基本原理。然而，在專利文獻(xiàn)2中沒有關(guān)于收斂時間的描述。另外，按與一個循環(huán)相對應(yīng)的量來掃描調(diào)制器的V 特性，并且搜索最大值和最小值以找到控制點(diǎn)。然而，根據(jù)該方法，在相位調(diào)制期間以2V 掃描到大約1V至20V的電壓，使得在ABC操作的收斂之前花費(fèi)了太多的時間。
[0016]專利文獻(xiàn)3描述了一種在相位調(diào)制期間的ABC操作的基本原理。而且，在專利文獻(xiàn)3中，沒有關(guān)于收斂時間的描述。
[0017]專利文獻(xiàn)4描述了一種在相位調(diào)制期間的ABC操作的基本配置示例。然而，在專利文獻(xiàn)4中沒有關(guān)于收斂時間的描述。
[0018]專利文獻(xiàn)5描述了一種要在直接調(diào)制中使用的技術(shù)。
[0019]專利文獻(xiàn)5沒有描述收斂時間。如上所述，專利文獻(xiàn)I至5沒有提供用于減小調(diào)制器在光發(fā)射機(jī)的啟動時的偏置電壓控制穩(wěn)定時間的任何措施。
[0020]已經(jīng)做出本發(fā)明以解決上面提到的問題，并且本發(fā)明的目的在于提供能夠減小調(diào)制器在光發(fā)射機(jī)的啟動時的偏置電壓控制穩(wěn)定時間的光發(fā)射機(jī)和偏置電壓控制方法。
[0021]對問題的解決方案
[0022]在示例性方面中，一種光發(fā)射機(jī)包括:光調(diào)制裝置，用于對光信號進(jìn)行調(diào)制以生成光調(diào)制信號；偏置電壓輸出裝置，用于向光調(diào)制裝置供應(yīng)疊加有導(dǎo)頻信號的偏置電壓；導(dǎo)頻信號接收裝置，用于通過光電地轉(zhuǎn)換光調(diào)制信號來提取與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號分量；以及偏置電壓控制裝置。該偏置電壓控制裝置包括:訓(xùn)練裝置，用于在第一偏置電壓值和第二偏置電壓值下基于導(dǎo)頻信號分量來確定偏置電壓的控制起始電壓和控制方向；以及反饋裝置，用于確定適當(dāng)?shù)钠秒妷?，以在確定了控制起始電壓和控制方向之后，通過在從控制起始電壓起沿著控制方向以逐步方式調(diào)節(jié)偏置電壓的同時分析導(dǎo)頻信號分量來補(bǔ)償光調(diào)制裝置的工作點(diǎn)的偏差。在反饋裝置中的偏置電壓的逐步調(diào)節(jié)中，在第一偏置電壓值與第二偏置電壓值之間的第一電壓步長被設(shè)定為大于第二電壓步長。
[0023]在另一示例性方面中，一種用于光發(fā)射機(jī)的偏置電壓控制方法包括:通過對光信號進(jìn)行調(diào)制來執(zhí)行光調(diào)制以生成光調(diào)制信號；輸出疊加有導(dǎo)頻信號的偏置電壓，在光調(diào)制期間供應(yīng)所述偏置電壓；接收導(dǎo)頻信號以通過光電地轉(zhuǎn)換光調(diào)制信號來提取與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號分量；以及執(zhí)行偏置電壓控制。偏置電壓控制包括:訓(xùn)練處理，用于在第一偏置電壓值和第二偏置電壓值下基于導(dǎo)頻信號分量來確定偏置電壓的控制起始電壓和控制方向；以及反饋處理，用于確定適當(dāng)?shù)钠秒妷?，以在確定了控制起始電壓和控制方向之后，通過在從控制起始電壓起沿著控制方向以逐步方式調(diào)節(jié)偏置電壓的同時分析導(dǎo)頻信號分量來在光調(diào)制期間補(bǔ)償工作點(diǎn)的偏差。在反饋裝置中的偏置電壓的逐步調(diào)節(jié)中，在第一偏置電壓值與第二偏置電壓值之間的第一電壓步長被設(shè)定為大于第二電壓步長。
[0024]本發(fā)明的有益效果
[0025]根據(jù)上述示例性方面，能夠提供能夠減小調(diào)制器在光發(fā)射機(jī)的啟動時的偏置電壓控制穩(wěn)定時間的光發(fā)射機(jī)和偏置電壓控制方法。
【附圖說明】
[0026]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的光發(fā)射機(jī)的配置圖；
[0027]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的QPSK調(diào)制器的配置圖；
[0028]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的QPSK調(diào)制器的1-臂和Q-臂中的V π曲線特性的圖；
[0029]圖4Α是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的偏置電壓控制的說明性圖；
[0030]圖4Β是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的偏置電壓控制的說明性圖；
[0031]圖4C是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的偏置電壓控制的說明性圖；
[0032]圖5Α是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的導(dǎo)頻信號的幅度值、相位和電壓變化的情況的模式圖；
[0033]圖5Β是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的導(dǎo)頻信號的幅度值、相位以及電壓變化的情況的模式圖；
[0034]圖5C是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的導(dǎo)頻信號的幅度值、相位以及電壓變化的情況的模式圖；
[0035]圖是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的導(dǎo)頻信號的幅度值、相位以及電壓變化的情況的模式圖；
[0036]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的