[发明专利]基于抖动矢量监测的IQ调制器偏置控制方法、系统及介质

说明书

本发明公开了一种基于抖动矢量监测的IQ调制器偏置控制方法、系统及介质，属于光通信领域，方法包括：以IQ调制器的光功率等于目标光功率为目标，在设定范围内粗调施加在IQ调制器上的I路偏置电压和Q路偏置电压；在得到的I路偏置电压和Q路偏置电压中分别添加方波信号；循环固定I路偏置电压、Q路偏置电压和P路偏置电压中的两个偏置电压，并细调另一个偏置电压，直至IQ调制器的I路抖动映射矢量绝对值、Q路抖动映射矢量绝对值和P路抖动映射矢量绝对值均收敛至0。极大简化了计算方法，在保证控制准确度的基础上降低了计算成本，适用于任何调制格式的传输场景。

技术领域

本发明属于光通信领域，更具体地，涉及一种基于抖动矢量监测的IQ调制器偏置控制方法、系统及介质。

背景技术

相干光通信系统因其巨大的传输容量而备受关注，其中光同相正交调制器(In-phase and Quadrature phase modulator，IQM)是最为重要的组成部分之一。由于IQM内部结构和非线性传输特性，其偏置点易受时间、环境温度和外加电场等因素变化的影响，从而显著降低了其传输性能。因此需要对IQM进行偏置点控制以保持目标状态。

对IQ调制器的控制包括：I路MZM调制器的偏置相位控制、Q路MZM调制器的偏置相位控制和P路移相器的偏置相位控制。目前采用的IQ调制器偏置点控制方法，主要包括光功率监测方法和抖动信号监测方法。对于光功率监测方法，通过监测光功率和分析光功率变化来消除抖动的方法。对于抖动信号监测方法，通过快速傅里叶变换运算，对1次抖动谐波信号和2次抖动谐波信号的功率谱进行分析计算，或者，通过相关计算监测谐波信号的方式进行控制。上述方法均需要进行谐波监测，计算复杂度和成本较高，并且需要用到直接数字式频率合成器，硬件成本也高。因此，如何开发一种成本低、精度高、容易实现的IQ调制器偏置点控制方法，具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于抖动矢量监测的IQ调制器偏置控制方法、系统及介质，其目的在于解决现有IQ调制器偏置点控制方法测量成本高、稳定性差、实现复杂等问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于抖动矢量监测的IQ调制器偏置控制方法，包括：S1，以所述IQ调制器的光功率等于目标光功率为目标，在设定范围内粗调施加在所述IQ调制器上的I路偏置电压和Q路偏置电压；S2，在所述S1得到的I路偏置电压和Q路偏置电压中分别添加方波信号，得到新的I路偏置电压和Q路偏置电压；S3，循环固定I路偏置电压、Q路偏置电压和P路偏置电压中的两个偏置电压，并细调另一个偏置电压，直至所述IQ调制器的I路抖动映射矢量绝对值、Q路抖动映射矢量绝对值和P路抖动映射矢量绝对值均收敛至0。

更进一步地，所述方波信号为随机方波序列，所述S2中添加的随机方波序列满足：

其中，f_I(n)为I路偏置电压中添加的随机方波阵列的第n点，f_Q(n)为Q路偏置电压中添加的随机方波阵列的第n点，N为所述随机方波序列点数。

更进一步地，所述随机方波序列的幅度为0.001V_π～0.1％V_π，V_π为所述IQ调制器的半波电压，所述随机方波序列的频率带宽为1kHz～100kHz。

更进一步地，所述S3之前还包括：在所述IQ调制器的I路注入抖动矢量信号，并根据所述IQ调制器的实时光功率计算I路抖动映射矢量；在所述IQ调制器的Q路注入抖动矢量信号，并根据所述IQ调制器的实时光功率计算Q路抖动映射矢量；在所述IQ调制器的I路和Q路同时注入抖动矢量信号，监测所述IQ调制器输出光信号中的I路抖动矢量映射分量和Q路抖动矢量映射分量，根据所述I路抖动矢量映射分量在Q路方向的投影、以及所述Q路抖动矢量映射分量在I路方向的投影，计算P路抖动映射矢量。