控制雙平行mz調制器輸出光強的反饋控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統，其光纖耦合器的輸入端連接雙平行MZ調制器的輸出端，光接收組件的輸入端與光纖耦合器的次輸出端相連，光接收組件的輸出端與模數轉換器的輸入端相連；模數轉換器的2個輸出端分別連接數字比較器和存儲器的輸入端，存儲器的輸出端與數字比較器的另一個輸入端相連，數字比較器的輸出端與比例積分微分模塊的輸入端相連，比例積分微分模塊的輸出端經數模轉換器連接雙平行MZ調制器的直流偏置端。本實用新型能對雙平行MZ調制器的輸出光功率進行實時監控，并通過控制系統反饋信號控制調制器，使得輸出功率恒定，系統性能最優。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及微波光子鏈路技術，尤其涉及一種控制雙平行MZ調制器輸出光 強的反饋控制系統。 控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統

【背景技術】
[0002] 隨著Internet業務和IPTV、視頻點播（V0D)等交互式多媒體業務的迅速發展，無 線通信系統已由傳統的話音業務服務發展到一個嶄新的階段。人們迫切需要在任何時間、 任何地點并能夠提供任何媒體的簡單、可靠而又價格低廉的無線通信服務。隨著用戶和帶 寬需求的不斷增加，現有的可利用無線頻譜資源很快就將耗盡，因此寬帶無線通信技術必 須向更高的頻率拓展。而在光纖通信系統中，已鋪設的光纖光纜未得到充分利用，存在大量 的帶寬資源閑置，如何充分地利用廉價的光纜閑置帶寬資源，解決無線頻帶緊張的問題，成 為加快全球通信技術發展的關鍵。據澳大利亞國防部報道，微波光子鏈路的動態范圍和損 耗已經達到電子戰的要求，并且被應用到一系列電子戰的接收機中。在電子對抗和電子支 援系統中，由于微波信號通過同軸電纜或者波導傳輸損耗較大，導致這些電子系統的天線 必須與它的發射機或者接收機臨近，這就嚴重限制了電子對抗與電子支援系統的功能。微 波光子鏈路的引入，可使電子對抗與電子支援系統同他們的天線在空間上遠距離分開，這 樣反輻射導彈即使對天線進行攻擊，也無法損壞整個電子系統。利用微波光子鏈路可將一 個微波信號用多個遠距離天線進行發射，接收機也可以用同樣的方式接受微波信號，即可 建立立體電子對抗、電子支援系統的射頻網絡。因此基于光纖傳輸的微波光子系統在電子 戰領域具有重大的應用價值和前景。
[0003] 在微波光子系統中，由于需要將微波信號調制到光波之上，電光調制器的性能和 性質決定系統的特性，其中電光調制器非線性特性決定微波光子系統的動態范圍；非線性 引起的交調信號的存在，使得系統的動態范圍降低，在實際應用中需要采取一定的技術手 段，對交調信號進行抑制或者消除，以增大系統的動態范圍；而組成電光調制器的材料，如 鈮酸鋰在長時間施加電壓時產生的熱量累積，使得材料的折射率發生微小的變化，進而調 制器的輸出光功率會由于這種熱量累積導致的溫度變化而產生漂移，使得系統的工作狀態 發生變化，性能下降。 實用新型內容
[0004] 本實用新型所要解決的是雙平行MZ (馬赫曾德爾）調制器因長時間施加電壓產生 的熱量累積而導致調制器的輸出光功率產生漂移、工作狀態發生變化和性能下降等問題， 提供一種控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統。
[0005] 為解決上述問題，本實用新型是通過以下方案實現的：
[0006] 控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統，主要由光纖耦合器、光接收組 件、模數轉換器（ADC)、數字比較器、存儲器、比例積分微分模塊（PID模塊）和數模轉換器 (DAC)組成；其中光纖耦合器的輸入端連接雙平行MZ調制器的輸出端，該光纖耦合器的主 輸出端輸出雙平行MZ調制器的正常輸出光信號，次輸出端輸出雙平行MZ調制器的監控光 信號；光接收組件的輸入端與光纖耦合器的次輸出端相連，光接收組件的輸出端與模數轉 換器的輸入端相連；模數轉換器的2個輸出端分別連接數字比較器和存儲器的輸入端，存 儲器的輸出端與數字比較器的另一個輸入端相連，數字比較器的輸出端與比例積分微分模 塊的輸入端相連，比例積分微分模塊的輸出端經數模轉換器連接雙平行MZ調制器的直流 偏置端。
[0007] 上述系統中，所述比例積分微分模塊的另一路輸出端還與存儲器相連。
[0008] 上述系統中，所述光接收組件由光電探測器和跨阻放大器相連組成，其中光電探 測器的輸入端與光纖耦合器連接，光電探測器的輸出端與跨阻放大器的輸入端相連，跨阻 放大器的輸出端與模數轉換器連接。
[0009] 上述系統中，所選用的光纖稱合器為1 :99的光纖稱合器。
[0010] 與現有技術相比，本實用新型設計了控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制 系統，其光纖耦合器從調制器輸出端的光信號中分出一路監測光送入比較器，比較器比較 運行之初獲得的監測光信號和實時測得的監測光信號，并將兩者的差值送入比例積分微分 模塊中進行比例積分微分運算生成調制器所需的偏置電壓后送入調制器的直流偏置端，以 使調制器的輸出光強向初始光強趨近。本發明能夠對雙平行MZ調制器的輸出光功率進行 實時監控，并通過控制系統反饋信號控制調制器，使得輸出功率恒定，系統性能最優。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統框圖。
[0012] 圖2為圖1中反饋控制單元的原理圖。
[0013] 圖3為本實用新型對輸出光強的調節曲線圖。

【具體實施方式】
[0014] 一種控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統，如圖1和2所示，其主要由 光纖耦合器、光接收組件、模數轉換器、數字比較器、存儲器、比例積分微分模塊和數模轉換 器組成。其中光纖f禹合器的輸入端連接雙平行MZ調制器的輸出端，該光纖f禹合器的主輸出 端輸出雙平行MZ調制器的正常輸出光信號，次輸出端輸出雙平行MZ調制器的監控光信號。 光接收組件的輸入端與光纖耦合器的次輸出端相連，光接收組件的輸出端與模數轉換器的 輸入端相連。模數轉換器的2個輸出端分別連接數字比較器和存儲器的輸入端，存儲器的 輸出端與數字比較器的另一個輸入端相連，數字比較器的輸出端與比例積分微分模塊的輸 入端相連，比例積分微分模塊的輸出端經數模轉換器連接雙平行MZ調制器的直流偏置端， 比例積分微分模塊的另一路輸出還與存儲器相連。
[0015] 光纖耦合器通過分路從雙平行MZ調制器輸出的光信號中獲得監控光信號。在本 實施方案中，所選用的光纖稱合器為1 :99的光纖稱合器。
[0016] 光接收組件，用于將雙平行MZ調制器輸出的調制光信號轉化為電壓信號。在本實 施方案中，光接收組件由光電探測器和跨阻放大器相連組成，其中光電探測器的輸入端與 光纖耦合器連接，光電探測器的輸出端與跨阻放大器的輸入端相連，跨阻放大器的輸出端 與模數轉換器連接。
[0017] 模數轉換器，將光接收組件輸出的模擬電壓信號轉化為數字信號。
[0018] 存儲器，保存模數轉換器輸出的初始數字信號作為標稱信號，并與比例積分微分 模塊的另一路輸出端相連。
[0019] 比較器，對模數轉換器輸出的實時數字信號和保存在存儲器中的標稱信號進行比 較，并將比較結果傳送給比例積分微分模塊。
[0020] 比例積分微分模塊，控制存儲器數據的存儲和清零，并根據比較器輸出的比較結 果進行比例積分微分運算，輸出一組合適的數字調節信號。該模塊內部所采用的運算方法 均為現有技術已知的算法。
[0021] 數模轉換器，完成比例積分微分模塊輸出的數字調節信號的數模轉換，產生能夠 滿足雙平行MZ調制器的直流偏置全控制范圍的電壓。
[0022] 圖3為本實用新型對輸出光強的調節曲線圖。
【權利要求】
1. 控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統，其特征在于：主要由光纖耦合器、 光接收組件、模數轉換器、數字比較器、存儲器、比例積分微分模塊和數模轉換器組成；其 中光纖f禹合器的輸入端連接雙平行MZ調制器的輸出端，該光纖f禹合器的主輸出端輸出雙 平行MZ調制器的正常輸出光信號，次輸出端輸出雙平行MZ調制器的監控光信號；光接收 組件的輸入端與光纖耦合器的次輸出端相連，光接收組件的輸出端與模數轉換器的輸入端 相連；模數轉換器的2個輸出端分別連接數字比較器和存儲器的輸入端，存儲器的輸出端 與數字比較器的另一個輸入端相連，數字比較器的輸出端與比例積分微分模塊的輸入端相 連，比例積分微分模塊的輸出端經數模轉換器連接雙平行MZ調制器的直流偏置端。
2. 根據權利要求1所述的控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統，其特征在 于：所述比例積分微分模塊的另一路輸出端還與存儲器相連。
3. 根據權利要求1和2所述的控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統，其特征 在于：所述光接收組件由光電探測器和跨阻放大器相連組成，其中光電探測器的輸入端與 光纖耦合器連接，光電探測器的輸出端與跨阻放大器的輸入端相連，跨阻放大器的輸出端 與模數轉換器連接。
4. 根據權利要求1所述的控制雙平行MZ調制器輸出光強的反饋控制系統，其特征在 于：所選用的光纖稱合器為1 :99的光纖稱合器。
【文檔編號】H04B10/564GK203911930SQ201420024256
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年1月15日 優先權日:2014年1月15日
【發明者】李海鷗, 閉斌雙 申請人:桂林電子科技大學