[发明专利]雪崩光电二极管最佳工作偏压的调优算法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域中的一种调优算法，特别涉及一种雪崩光电二极管最佳工作偏压的调优算法。

背景技术

雪崩光电二极管（APD）是一种p-n结型的光检测二极管。雪崩光电二极管的工作原理是，工作时施加较大的反向偏压，使其达到雪崩倍增状态，利用载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号，以提高检测的灵敏度。雪崩光电二极管具有其最佳工作偏压，且不同雪崩光电二极管的最佳工作偏压不同。工作时通常对雪崩光电二极管施加其最佳偏压，以使其达到较高的检测灵敏度。所以，找出雪崩光电二极管的最佳工作偏压非常必要。

由于在相同的输入光功率条件下，不同的偏压会得到不同的比特误差率（如图1所示），而最小的比特误差率偏压即为APD最佳工作偏压，所以目前寻找雪崩光电二极管的最佳工作偏压的方法是，在固定的输入光功率下，扫描APD偏压，即输入变化的不同APD偏压，利用误码产生仪（HOME BERT）测试比特误差率（BER），找出最小比特误差率下APD的工作偏压即为APD的最佳工作偏压。

但是，目前APD制造工艺不能确保最佳工作偏压，灵敏度和M因子的一致性，加上即使在充足的测试时间下，如果比特误差率较小，误码产生仪HOME BERT不能准确地测试出一个固定的比特误差率。此外，如图1所示，在较小的比特误差率下，当APD的偏压扫描到最优工作电压附近时，由于比特误差率的区别较小和不稳定性，导致最小比特误差率误判，从而不能准确的找到APD最优工作偏压。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的无法准确的找出APD的最佳工作偏压的不足，提供一种雪崩光电二极管最佳工作偏压的调优算法，通过该算法可以准确的找出APD的最佳工作偏压。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种雪崩光电二极管最佳工作偏压的调优算法，其包括如下步骤：

第一步：确定最优输入光功率；

第二步：在最优输入光功率下，扫描APD偏压，直至最小BER对应的偏压即为APD最佳工作偏压。

进一步的，所述第一步中确定最优输入光功率包括步骤：

设置APD偏压初始值Vapd0和输入光功率初始值；

保持偏压Vapd0，自动调整输入光功率，直到比特误差率BER在标准BER范围内。

根据本发明实施例，所述扫描APD偏压的标准BER范围是：BER≥5E-04且BER≤5E-03。

进一步的，所述自动调整输入光功率的方法是：

当前输入功率=初始输入光功率；

在偏压初始值Vapd0和当前输入光功率下进行BER测试，如果BER>5E-03，逐渐增大输入光功率,直至BER≤5E-03;如果BER<5E-04，逐渐减小输入光功率,直至BER≥5E-04。

根据本发明的实施例，如果BER>5E-03，逐渐增大输入光功率,直至BER≤5E-03的具体操作是：当前输入光功率=当前输入光功率+光功率步进，在偏压初始值Vapd0和当前输入光功率下进行BER测试，如果BER>5E-03，则循环执行本操作；

如果BER<5E-04，逐渐减小输入光功率,直至BER≥5E-04的具体操作是：当前输入光功率=当前输入光功率-光功率步长，在偏压初始值Vapd0和当前输入光功率下进行BER测试，如果BER<5E-04，则循环执行本操作。

根据本发明实施例，所述光功率步进为0.2dbm或0.5dbm或 1dbm。优选为0.5dbm。

根据本发明实施例，所述光功率步长是可变的,随着 BER偏离5E-04越远，光功率步长取值越大。

进一步的，所述第二步中在最优输入光功率下，扫描APD偏压，找出APD最佳工作偏压的步骤包括：

步骤a：设置Vapd1=Vapd0-偏压调节值； 

步骤b：扫描APD偏压，进行BER测试；

步骤c：如果BER_Vapd1＜BER_Vapd0，则逐渐减小APD偏压,直至找出最小BER对应的最优偏压Vopt; 如果BER_Vapd1＞BER_Vapd0，则逐渐增大APD偏压,直至找出最小BER对应的最优偏压Vopt, 其中，BER_Vapd1表示偏压为Vapd1时对应的BER，BER_Vapd0表示偏压为Vapd0时对应的BER。

进一步的，所述步骤a中所述偏压调节值为0.2V或0.4V或0.6V或1V。