[发明专利]微环调制器波分复用光发射机的温控调节系统及调试方法

说明书

本发明涉及一种微环调制器波分复用光发射机的温控调节系统及调试方法，以解决波分复用光发射机中的微环调制器在温度改变和调制过程中产热引起折射率的变化，及加工工艺误差，从而导致谐振峰偏移的技术问题。该系统包括依次级联的n个微环调制单元，微环调制单元包括微环调制器及依次相连的光电探测器、可调电阻、比较器、数模转换器；比较器用于接收相应微环调制器的输出电压信号及前一个微环调制器或波分复用光发射机输出端输出的电压信号。该方法包括1、获取波长的光功率补偿系数；2、获取可调电阻的阻值；3、实际使用时，计算比较器中接收的电压信号并判断和调节；4、加调制信号，循环监测微环调制器的谐振波长。

技术领域

本发明涉及波分复用光发射机的温控调节方法，具体涉及一种基于微环调制器波分复用光发射机的温控调节系统及其自适应波长稳定调试方法。

背景技术

随着互联网技术的发展和大数据时代的到来，云计算、云存储、人工智能等技术的兴起，社会各界对于通信容量的需求越来越大。据统计全世界的数据中心在近十年来翻了一倍，互联网业务数据增长超过了10倍。波分复用系统提高了光携带信息的效率，极大地拓展了通信容量。

波分复用系统是根据不同波长的光互不干涉的原理，通过复用器让不同波长的光携带不同的信息在同一根光纤中传输，拓展了现有光纤通信的信道。基于硅基集成芯片的波分系统是目前最具有商业化潜力的设计方式，硅基集成芯片因为具有CMOS兼容性，可以通过半导体生产线大规模生产，从而降低生产成本。

硅基集成平台具有较高的折射率差，有利于实现大规模、小尺寸、高密度的器件集成，但是同时硅波导对温度变化的敏感性(热光系数1.84E-4/℃)，导致了集成平台上的波分复用器件，如微环谐振器，对温度变化也十分敏感。周围环境温度的变化以及调制过程中产生的热都会引起折射率的变化，导致谐振峰的偏移，从而令波分复用效果下滑，如何控制调制器的温度，使得谐振峰保持在想要的位置，是一个迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明目的在于解决波分复用光发射机中的微环调制器在环境温度改变和调制过程中因产生的热引起折射率的变化，及加工时存在的工艺误差，从而导致谐振峰的偏移使波分复用效果下降的技术问题，提出一种微环调制器波分复用光发射机的温控调节系统及调试方法。

本发明的技术方案为：

一种微环调制器波分复用光发射机的温控调节系统，其特殊之处在于：

包括光电探测器PD₀、可调电阻R₀及依次级联的n个微环调制单元，n为波分复用光发射机传输的波长数量；

所述微环调制单元包括微环调制器、集成设置在微环调制器上的加热器、光电探测器及温控调节电路；

所述微环调制器包括依次连接的输入直波导、与输入直波导耦合连接的环形波导以及与环形波导输出耦合的输出直波导；所述n个微环调制器中的输出直波导和输入直波导依次连接；第1个微环调制器中的输入直波导用于与波分复用光发射机的激光器输出连接；

所述光电探测器的输入端与相应的输出直波导连接，用于接收输出直波导的光信号并转换为电信号；所述环形波导上设置有加热器，所述加热器与相应的温控调节电路连接；

所述温控调节电路包括沿信号传输方向依次连接的可调电阻、比较器及数模转换器；所述数模转换器与相应的加热器连接；所述可调电阻的输入端与相应的光电探测器的输出端连接，可调电阻的第一输出端与相应的比较器的一个输入端连接，可调电阻的第二输出端还与下一级温控调节电路中比较器的另一输入端连接；

所述光电探测器PD₀的输入端用于与波分复用光发射机的光信号输出连接，光电探测器PD₀的输出端与可调电阻R₀的输入端连接，可调电阻R₀的输出端与第1个温控调节电路中比较器的另一个输入端连接；