[发明专利]一种稳定微环谐振器光谱的装置

摘要

本发明公开了一种稳定微环谐振器光谱的装置，给微环谐振器的PIN结通入一电流后，通过检测微环谐振器因温度变化引起微环谐振器PIN结两端电压的变化量，再将电压变化量经信号处理单元和FPGA控制单元处理后，生成用于稳定微环谐振器光谱的电压驱动信号，具有设计工艺简单、易操作的特点。在实际的配置中，PIN结实时检测每个微环开关的工作温度，解决了因微环数目多而无法定位的问题，且不需要额外的功能器件，同时具有温度检测速度快和低成本的优点，能够适应当前光通信系统高速发展的需要。

主权项

一种稳定微环谐振器光谱的装置，其特征在于包括：一微环谐振器，包括加热器和PIN结，通过源表功能模块加载给PIN结上的电流实现微环谐振器的开或关，同时检测微环谐振器的温度变化；一信号处理单元，包括放大、整形、滤波电路和高精度的模拟/数字转换器(AD)，用于将源表功能模块反馈的电压变化量U依次经过放大、整形、滤波处理后输入到高精度的模拟/数字转换器(AD)，将模拟信号转换成数字信号反馈给FPGA控制单元；一FPGA控制单元，用于生成a路的开关驱动信号，同时接收来自信号处理单元的数字信号，通过对数字信号进行拟合、分析输出b路的电压驱动信号；a路的开关驱动信号输入给源表功能模块，b路的电压驱动信号输入给加热器驱动单元模块；一源表功能模块，包括电流型数字/模拟转换器(DA)和电压跟随器；源表功能模块接收到a路的开关驱动信号后，通过高精度的DA转换成恒定电流i，再将恒定电流i输入到微环谐振器的右半臂PIN结；同时检测微环谐振器因温度变化引起微环谐振器PIN结两端电压的变化量ΔU，并将电压变化量ΔU反馈给信号处理单元；一加热器驱动单元，包括DA和外围匹配电路；加热器驱动单元接收到b路的电压驱动信号后，先通过高精度的DA转换成模拟电压驱动信号，再将模拟电压驱动信号经过外围匹配电路实现阻抗匹配后加载到微环谐振器的加热器，通过改变加载到加热器两端的电压产生热量来调节微环谐振器温度变化；装置启动后，由FPGA控制单元输出a路开关驱动信号到源表功能模块，经源表功能模块中的DA转换后生成恒定电流i，再将恒定电流输入到微环谐振器的右半臂PIN结控制微环谐振器的开或关；PIN结在输入电流后能检测出微环谐振器的温度变化量，得到由温度变化引起微环谐振器PIN结两端电压的变化量ΔU，将电压变化量ΔU经过信号处理单元的放大、整形、滤波、AD处理后得到数字信号，数字信号输入到FPGA控制单元，经拟合、分析后，输出b路的电压驱动信号加载到加热器驱动单元模块，b路的电压驱动信号经加热器驱动单元的DA转换后生成模拟电压驱动信号，与加热器驱动单元的外围匹配电路实现阻抗匹配后加载到微环谐振器的加热器，通过改变加载到加热器两端的电压产生热量来调节微环谐振器温度变化，从而保持微环谐振器的光谱稳定。