双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双平行马赫‑曾德尔调制器啁啾参数的测量方法及系统，涉及通信技术领域。测量方法包括：未输入射频信号时，测量双平行马赫‑曾德尔调制器的输出光功率的最大值和半波电压；在第一路马赫‑曾德尔调制器上输入射频信号，且在正交直流偏置电压DCP和第二路马赫‑曾德尔调制器的直流偏置电压上分别加载频率不同的抖动信号后，调节所有直流偏置电压以测量输出的和频信号的最大值；根据输出光功率的最大值、和频信号的最大值和频率，计算得到双平行马赫‑曾德尔调制器第一路的啁啾参数。本发明专利技术可以测量双平行马赫‑曾德尔调制器啁啾参数，快速剔除质量较差的双平行马赫‑曾德尔调制器，满足高速光通信网络的要求。

【技术实现步骤摘要】
双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法及系统
本专利技术涉及通信
，具体是涉及一种双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法及系统。
技术介绍
长距离高速光通信主要采用相干光通信技术，而相干光通信主要采用的是正交相移编码(QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK)、正交振幅调制(QuadratureAmplitudeModulation，QAM)等调制方式，QPSK和QAM都是基于双平行马赫-曾德尔调制器(DualParallelMach-Zehnder-Modulator，DPMZM)来实现的。一种双平行马赫-曾德尔调制器的结构如图1所示：DPMZM设有并联的I路马赫-曾德尔调制器和Q路马赫-曾德尔调制器，实线为光的传输路径；点划线为射频信号电极RFI和RFQ，用于将数据信号转换为光的相位变化；虚线为直流偏置电极，包括分别加载在I路马赫-曾德尔调制器和Q路马赫-曾德尔调制器上的直流偏置电压DCI和DCQ，以及P路正交直流偏置电压DCP，用以将DPMZM偏置在正确的工作点。理想情况下，加在一路马赫-曾德尔调制器的两臂上的射频信号的相位变化大小相等，且方向相反，称为推-挽(push-pull)。但是在实际情况下，由于两臂的射频电极长度失配、结构差异等原因引起电光调制系数不同，使加在两臂上的相位变化大小产生差异，这种现象称为啁啾(Chirp)。啁啾在传输系统中会影响信号的最佳读取时间点，从而拉高对光信噪比(OpticalSignal-To-NoiseRatio，OSNR)的要求，而越是更高阶的调制模式对啁啾的要求也越高。同时，啁啾还会影响DC电压信号最佳工作点的锁定，这种影响在射频信号的幅度较小时更加明显，而除QPSK外，其他高阶调制如16QAM等，RF调制曲线工作在线性区，啁啾会使DC电压锁定与最佳工作点产生较大偏差，严重影响光信号质量。因此，要获得高质量的相干光信号，需要选用啁啾小的双平行马赫-曾德尔调制器。目前，暂无测量双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法及系统，可以测量双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数。本专利技术提供一种双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其包括：未输入射频信号时，测量所述双平行马赫-曾德尔调制器的输出光功率的最大值和半波电压；在第一路马赫-曾德尔调制器上输入射频信号，且在正交直流偏置电压DCP和第二路马赫-曾德尔调制器的直流偏置电压上分别加载频率不同的抖动信号后，调节所有直流偏置电压以测量输出的和频信号的最大值；根据所述输出光功率的最大值、和频信号的最大值和频率，计算得到所述双平行马赫-曾德尔调制器第一路的啁啾参数。在上述技术方案的基础上，在所述第一路和第二路马赫-曾德尔调制器上加载推挽式偏置电压，或者，在所述第一路和第二路马赫-曾德尔调制器的一臂上加载偏置电压。在上述技术方案的基础上，重复执行以下操作，直到得到所述和频信号的最大值；保持所有直流偏置电压中的两个不变，调节第三个直流偏置电压，使得所述双平行马赫-曾德尔调制器处于预设工作点上；其中，所述预设工作点为所述和频信号的最大值对应的点。在上述技术方案的基础上，所述射频信号的幅值VRF为所述射频信号的半波电压的2倍。在上述技术方案的基础上，所述抖动信号为低频周期信号，且幅值＝0.1Vπ，Vπ为所述输出光功率的半波电压。在上述技术方案的基础上，当I和Q路马赫-曾德尔调制器上加载推挽式偏置电压时，所述第一路的啁啾参数α的计算公式为：其中，Pmax为所述输出光功率的最大值，为所述和频信号的最大值，a和b分别为两个所述抖动信号的幅值，f1和f2分别为两个所述抖动信号的频率，f1＞0，f2＞0，f1≠kf2，k为正整数，k≥1，t为时间，且所有偏置电压满足：且l、m和n均为整数，VI、VQ和VP分别为I、Q或者P路上加载的偏置电压，和分别是I、Q或者P路上的初始相位。在上述技术方案的基础上，当I和Q路马赫-曾德尔调制器的一臂上加载偏置电压时，所述第一路的啁啾参数α的计算公式为：其中，Pmax为所述输出光功率的最大值，为所述和频信号的最大值，a和b分别为两个所述抖动信号的幅值，f1和f2分别为两个所述抖动信号的频率，f1＞0，f2＞0，f1≠kf2，k为正整数，k≥1，t为时间，且所有偏置电压满足：且l和m均为整数，VI、VQ和VP分别为I、Q或者P路上加载的偏置电压，和分别是I、Q或者P路上的初始相位。本专利技术还提供一种双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量系统，其包括：控制电路，其用于在所述双平行马赫-曾德尔调制器上加载射频信号、直流偏置电压以及抖动信号；信号检测电路，其用于检测所述双平行马赫-曾德尔调制器的输出信号，并转换为电信号；信号处理电路，其用于根据所述信号检测电路输出的电信号，得到输出光功率的最大值、和频信号的最大值和频率，以及计算得到所述双平行马赫-曾德尔调制器的第一路的啁啾参数；其中，测量所述输出光功率的最大值时，所述控制电路不在所述双平行马赫-曾德尔调制器上输入射频信号；测量所述和频信号的最大值和频率时，所述控制电路在第一路马赫-曾德尔调制器上输入射频信号，且在正交直流偏置电压DCP和第二路马赫-曾德尔调制器的直流偏置电压上分别加载频率不同的抖动信号后，调节所有直流偏置电压。在上述技术方案的基础上，所述信号检测电路包括相连的光功率检测器和运算放大电路，光功率检测器为光电二极管，运算放大电路用于对光功率检测器输出的电信号进行放大。在上述技术方案的基础上，所述信号处理电路为示波器或者数字采样电路。与现有技术相比，本专利技术的优点为：通过测量输出光功率的最大值、和频信号的最大值和频率，计算得到双平行马赫-曾德尔调制器的第一路的啁啾参数，从而快速剔除质量较差的双平行马赫-曾德尔调制器，满足高速光通信网络中必须的高阶相干通信的要求。附图说明图1是一种双平行马赫-曾德尔调制器的结构示意图；图2是本专利技术第一实施例双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法流程图；图3是本专利技术第四实施例双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量系统示意图；图4是本专利技术第六实施例双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量系统的应用示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本专利技术提供一种双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其包括：未输入射频信号时，测量双平行马赫-曾德尔调制器的输出光功率的最大值和半波电压。在第一路马赫-曾德尔调制器上输入射频信号，且在正交直流偏置电压DCP和第二路马赫-曾德尔调制器的直流偏置电压上分别加载频率不同的抖动信号后，调节所有直流偏置电压以测量输出的和频信号的最大值。根据输出光功率的最大值、和频信号的最大值和频率，计算得到双平行马赫-曾德尔调制器第一路的啁啾参数。本专利技术第一实施例提供一种双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其中，待测的双平行马赫-曾德尔调制器的I路马赫-曾德尔调制器和Q路马赫-曾德尔调制器均为推挽式马赫-曾德尔调制器，且I路和Q路路马赫-曾德尔调制器上加载推挽式直流偏置电压，即I路和Q路的双臂上均加载直流偏置电压。参见图2所示，本测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双平行马赫‑曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其特征在于，其包括：未输入射频信号时，测量所述双平行马赫‑曾德尔调制器的输出光功率的最大值和半波电压；在第一路马赫‑曾德尔调制器上输入射频信号，且在正交直流偏置电压DCP和第二路马赫‑曾德尔调制器的直流偏置电压上分别加载频率不同的抖动信号后，调节所有直流偏置电压以测量输出的和频信号的最大值；根据所述输出光功率的最大值、和频信号的最大值和频率，计算得到所述双平行马赫‑曾德尔调制器第一路的啁啾参数。

【技术特征摘要】
1.一种双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其特征在于，其包括：未输入射频信号时，测量所述双平行马赫-曾德尔调制器的输出光功率的最大值和半波电压；在第一路马赫-曾德尔调制器上输入射频信号，且在正交直流偏置电压DCP和第二路马赫-曾德尔调制器的直流偏置电压上分别加载频率不同的抖动信号后，调节所有直流偏置电压以测量输出的和频信号的最大值；根据所述输出光功率的最大值、和频信号的最大值和频率，计算得到所述双平行马赫-曾德尔调制器第一路的啁啾参数。2.如权利要求1所述的双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其特征在于：在所述第一路和第二路马赫-曾德尔调制器上加载推挽式偏置电压，或者，在所述第一路和第二路马赫-曾德尔调制器的一臂上加载偏置电压。3.如权利要求1所述的双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其特征在于：重复执行以下操作，直到得到所述和频信号的最大值；保持所有直流偏置电压中的两个不变，调节第三个直流偏置电压，使得所述双平行马赫-曾德尔调制器处于预设工作点上；其中，所述预设工作点为所述和频信号的最大值对应的点。4.如权利要求1所述的双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其特征在于：所述射频信号的幅值VRF为所述射频信号的半波电压的2倍。5.如权利要求1所述的双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其特征在于：所述抖动信号为低频周期信号，且幅值＝0.1Vπ，Vπ为所述输出光功率的半波电压。6.如权利要求1至5任一项所述的双平行马赫-曾德尔调制器啁啾参数的测量方法，其特征在于：当I和Q路马赫-曾德尔调制器上加载推挽式偏置电压时，所述第一路的啁啾参数α的计算公式为：其中，Pmax为所述输出光功率的最大值，为所述和频信号的最大值，a和b分别为两个所述抖动信号的幅值，f1和f2分别为两个所述抖动信号的频率，f1＞0，f2＞0，f1≠kf2，k为正整数，k≥1，t为时间，且所有偏置电压满足：且l、m和n...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁龙伟，徐于萍，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42