[发明专利]一种含EDFA光链路的MZM偏置点控制方法

说明书

本发明公开了一种含EDFA光链路的MZM偏置点控制方法，采用激光器输入MZM，采用VOA模拟光电变换电路的插入损耗，采用PD和频谱仪监测信号的频谱，利用EDFA的响应特性，不增加系统复杂度，方法简单，成本可控；设定MZM的偏置电压，使MZM工作在线性点和载波抑制点，调节导频频率以改变EDFA对导频频率的相位响应，降低或者不增加偏置点控制信号引入的带内交调信号，从而提升或保持系统的无杂散动态范围；推动导频偏置点控制方法在实际工程中的应用，相较功率法，可使MZM更精确、稳定的控制在设定的工作点上，尤其是线性点和载波抑制点。

技术领域

本发明属于光链路控制技术领域，具体涉及一种调制器偏置电压控制技术。

背景技术

马赫曾德尔调制器，简称MZM，应用在数字、模拟信号传输等方面，在高速光通信、雷达探测、电子对抗等领域发挥着重要作用。基于铌酸锂材料的MZM具有线性度好、带宽大、功耗低等特点，是目前应用最为广泛的调制器。

在实际应用环境中，随着温度、湿度、应力等因素的变化，MZM的偏置点会发生漂移，若不实时调整偏置点电压，将给链路带来插损增加、动态压缩等问题。因此，在工程化过程中，MZM需配备相应的偏置点控制板，使MZM持续工作在合适的偏压下。

目前，MZM偏置点控制主要分为功率法和导频法。功率法通过实时监测MZM输入端和输出端的光功率之差，调整偏置点电压，但是会导致反馈信号受输入光功率的波动、光耦合器和连接器损耗波动、探测器标校误差等因素影响，锁定精度不高，当MZM工作在载波抑制点时，功率法的控制难度很大，常常失效。导频法通过添加低频的扰动信号，对导频信号及其谐波进行探测和反馈控制，可将偏置点精准的控制在线性点、载波抑制点等工作状态，但是在链路中添加低频的扰动信号，会给系统中引入交调信号，尽管低频信号本身可通过滤波器将其滤除，但此低频信号会与载波中的射频信号在光电探测器上相互拍频，给系统引入带内交调信号，难以通过滤波方式去除，若设计不当，会降低系统的载波-交调之比，简称CIR。因此，需要一种新颖的导频频率和偏置点电压选择方法，以降低导频信号在系统带内的影响。

值得注意的是，在光电链路中通常添加掺铒光纤放大器，简称EDFA，以补偿链路传输中的光插损。EDFA具有类似高通滤波器的响应特性，换言之，EDFA对高频信号的增益响应和相位响应是透明的，而对低频信号会压缩其增益，改变其相位，影响信号的带内杂散幅度。MZM和光电探测器对输入频率以及之间的相互拍频的相位特性变化敏感，利用EDFA在低频下的响应特性，和可调光衰减器，简称VOA，以及光电探测器，简称PD模拟光链路，选择合适的低频扰动频率，在适当的偏压，即工作在线性点或载波抑制点，降低引入低频信号对系统的干扰，抑制传输信号带内的杂散，提升系统带内的CIR和无杂散动态范围，简称SFDR。

需要说明的是，低频信号的检测和偏置点的反馈方式，已有许多文献资料介绍，不需要关注，只需要解决传输信号带内的系统特性，即通过偏置点控制导频频率和偏压选择，抑制射频信号带内交调杂散，使系统性能不受导频信号影响，并不影响已有的偏置点反馈控制方法，因此不对偏置点控制的方法进行赘述。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种含EDFA光链路的MZM偏置点控制方法，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

采用VOA模拟光电变换电路的插入损耗，设置激光器、MZM、第一VOA、EDFA、第二、PD组成光电变换电路，激光器连接MZM的输入端，MZM的输出端经过第一VOA连接EDFA的输入端，EDFA的输出端经过第二VOA连接PD，频谱仪连接PD，监测信号的频谱；设定MZM的偏置电压，使MZM工作在线性点或载波抑制点，测量偏置电压与半波电压之比，调节导频频率和EDFA对导频频率的相位响应。