[发明专利]一种光偏振无限跟踪控制方法及其系统

说明书

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种光偏振无限跟踪控制方法及其系统，该方法包括：S1：光发射机发射任意的偏振光；通过偏振调节器的旋转调节偏振光的偏振态；通过光传输链路分别提取偏振光X、Y偏振态上的光功率E_X,E_Y；接收E_X,E_Y光信号并提取电误差信号；控制模块收集电误差信号并计算，得到控制电压信号，并输出驱动电压信号至偏振调节器，偏振调节器在驱动电压的驱动下改变旋转角度或方向，调节偏振光的偏振态使得偏振光X、Y偏振方向上的光功率始终保持均衡，其中偏振调节器旋转0和2π角度时的驱动电压相差不超过5％。本方案中可实现光偏振的无限跟踪控制，同时可以降低系统成本。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种光偏振无限跟踪控制方法及其系统。

背景技术

数据中心流量的增长已经成为当今全球互联网协议(IP)流量的主要部分。它需要使用大容量的光接口，用于数据中心之间的互连和网络，因此，未来预计将有800GE甚至1.6TBE的容量要求。在数据中心之间的互连和网络的短距离应用中，采用粗波分复用(CWDM)的强度调制和直接检测(IMDD)系统仍然是首选的，这归结于它的简单性和低成本。然而，受使用波长和带宽密度的限制，很难应对数据中心数据速率要求的无休止增加。传统的相干检测方案在城域和长途运输中使用，具有较高的接收机灵敏度和频谱效率，为数据中心的短距离传输系统提供了一种鲁棒和可扩展的解决方案。尽管如此，由于窄线宽激光器和复杂数字信号处理算法的需求，传统的相干检测方案在数据中心之间的互连和网络仍然被广泛认为过于昂贵和高功耗。

中国专利CN111585657A公开了一种基于低速窄带宽相干接收机的偏振态跟踪系统方案，包括：光发射机；用于接收光发射机产生的单偏振光信号，且对单偏振光信号进行相干检测的窄带宽相干接收机，窄带宽相干接收机输出的x、y偏振电信号为Rx(t)、Ry(t)；用于对窄带宽相干接收机输出的四路光电流进行采样以得到四路电信号拼接成两路复数信号的模数变换器；以及，用于对四路数字信号进行分析、处理，以得到偏振信息，并根据偏振信息追踪光纤传输后管信号的偏振态旋转轨迹的数字信号处理模块，其能够实现在0-50kHz偏振态旋转速度下对光信号轨迹的跟踪。但是其采用相干检测的方案，成本及功耗均过高，且不能实现对光偏振态的无限跟踪及稳定控制。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提供一种光偏振无限跟踪控制方法及其系统，其能够针对外界环境对光偏振态的随机扰动，实现无限跟踪控制，使在X、Y偏振方向上的光功率始终保持均衡。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种光偏振无限跟踪控制方法，包括：

S1：光发射机发射任意的偏振光；

S2：通过偏振调节器的旋转调节偏振光的偏振态；

S3：通过光传输链路分别提取偏振光X、Y偏振态上的光功率E_X,E_Y

S4：接收E_X,E_Y光信号并提取电误差信号；

S5：控制模块收集电误差信号并计算，得到控制电压信号，并输出驱动电压信号至偏振调节器；

S6：偏振调节器在驱动电压的驱动下改变旋转角度或方向，调节偏振光的偏振态使得偏振光X、Y偏振方向上的光功率始终保持均衡，其中偏振调节器旋转0和2π角度时的控制电压相差不超过5％。

本方案中通过将偏振调节器的驱动条件设置为在旋转0和2π角度时大致相当，这样当偏振调节器的旋转角度超过2π时，通过重置驱动条件，即可让偏振调节器的旋转范围回到0～2π，依此规律不断循环控制，即可实现光偏振的无限跟踪控制。