[发明专利]DQPSK模块延迟干涉仪控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是指一种DQPSK模块延迟干涉仪控制装置及其控制方法。

背景技术

DQPSK（Differential Quadrature Phase Shift Keying）为差分正交相移键控，利用相邻码元的光相位差来传递信息。4个相位差分别为（0，π/2，π，3π/2），对应的电信号编码为（00，01，11，10）。1个DQPSK符号携带2bit的信息，所以，采用DQPSK编码方式，在不降低系统容量的情况下，所需器件的带宽比OOK（二进制振幅键控）降低很多，并且对色散及PMD（偏振模色散）都有较高的容限，非常适合长距离光纤传输系统。

DQPSK模块的接收链路主要包括：延迟干涉仪、平衡接收机及解复用单元。其中，延迟干涉仪用于将DQPSK光调制信号解调成光强信号，延迟干涉仪内部分成I/Q两个通道，每个通道都是DPSK（差分移相键控）解调器，I/Q两通道的相位差必须是π/2，且I通道相位必须设置为π/4或者-π/4，才能正确的将DQPSK光调制信号转换成光强信号；平衡接收机用于将I/Q两路光强信号转化成两路串行电信号；解复用单元用于将两路串行电信号转化成16路SFI5电信号，通过300pin接口和系统单板相连。

目前常用的延迟干涉仪控制方法是：采集平衡接收机I/Q两通道的峰值输出电压，当该峰值电压最小时，对应的延迟干涉仪I/Q通道相位为π/4或者-π/4。但该方法无法区分I/Q通道间的相位差是否为π/2。国际专利WO2012/055231 A1提供了延迟干涉仪的一种控制方法。如图1所示，该方法在I/Q两通道上施加导频信号，采用π/2驱动器控制I/Q两通道间的相位差为π/2；采用峰值检测器，得到双平衡光接收机I/Q两通道的输出电压峰值信号；采用DLI锁定控制器，根据电压峰值信号获得峰值检测误差信号，根据该误差信号获得延迟干涉仪偏置点控制电压信号。当误差检测信号为0时，即获得电压峰值信号最小值。

但是上述方法存在以下缺点：一是没有明确指出采用π/2驱动器怎样得到I/Q相位差为π/2；二是外围控制电路复杂，延迟干涉仪I/Q两通道需要施加导频信号，且还需要π/2驱动电路。平衡接收机I/Q两路峰值输出信号需要经过滤波，放大，误差检测，积分后得到延迟干涉仪I/Q两通道的偏置电压，该偏置电压和导频信号通过加法电路施加到延迟干涉仪的电压控制引脚。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DQPSK模块延迟干涉仪控制装置及方法，其外围控制电路比较简单，容易实现，并且稳定可靠，其使延迟干涉仪I/Q两通道的相位差为π/2，且I通道相位为π/4或者-π/4，正确的将DQPSK光调制信号解调成光强信号，利于后续进行光电转换。

为了实现上述目的，本发明提供了一种DQPSK模块延迟干涉仪控制装置，其中包括：

延迟干涉仪：其将DQPSK光调制信号解调成光强信号，其具有一个光输入端口，其内部分成I/Q通道，4个光输出端口I1、I2、Q1、Q2，其内置有公共调节器C和差分调节器D，公共调节器C具有一对电压控制引脚：C+、GND，差分调节器D具有一对电压控制引脚：D+、GND，公共调节器C和差分调节器D共用GND引脚，在差分调节器D的电压控制引脚上施加一固定电压，保证I/Q通道之间的相位差为π/2；

平衡接收机：其将延迟干涉仪的四个光输出端口I1、I2、Q1、Q2输出的光强信号分别解调成串行电信号；

微控制器，其控制I通道增益、监测平衡接收机I通道峰值电压，输出公共调节器C和差分调节器D的控制电压；

C调节器驱动单元：其将微控制器输出电压放大后施加到公共调节器C的电压控制引脚；

D调节器驱动单元：其将微控制器输出电压放大后施加到差分调节器D的电压控制引脚。

所述C调节器驱动单元包括第一采样电阻，用于采集进入到公共调节器C的驱动电流，进而将该电流信号转换成电压信号；第一差分放大电路，用于放大第一采样电阻两端的电压差；第一差动积分电路，将第一差分放大电路输出电压和微控制器输出电压的误差信号进行积分；第一转换电路，将第一差动积分电路输出的误差信号转换成公共调节器C的驱动电流。

所述第一采样电阻的阻值小于10欧姆。