馬赫-曾德爾調(diào)制器偏置電壓自適應(yīng)控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息業(yè)務(wù)容量的持續(xù)增長(zhǎng)，光纖通信系統(tǒng)單信道傳輸速率也不斷提高。采用高級(jí)調(diào)制格式和相干接收方式提升光纖通信系統(tǒng)傳輸容量，已成為主流技術(shù)方案之一。馬赫-曾德爾調(diào)制器（MZM）作為高速光纖通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，其偏置電壓準(zhǔn)確與否會(huì)影響調(diào)制光信號(hào)質(zhì)量的好壞。本文主要圍繞MZM偏置電壓自適應(yīng)控制的工作原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、性能仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證展開了研究。
　?。?）從MZM結(jié)構(gòu)及工作原理出發(fā)，分析了偏置點(diǎn)漂移來源，給出了考慮隨機(jī)相位差及半波電壓

2、兩個(gè)漂移來源時(shí)MZM輸出端所監(jiān)測(cè)到的平均光功率的修正公式。
　?。?）給出了基于MZM輸出端所監(jiān)測(cè)到的平均光功率相對(duì)于偏置電壓的一階偏導(dǎo)的自適應(yīng)控制方案，通過以步進(jìn)電壓大小為步長(zhǎng)來調(diào)節(jié)偏置電壓，使得一階偏導(dǎo)收斂于理論值，從而實(shí)現(xiàn)偏置電壓精確控制。設(shè)計(jì)了基于上述方案的MZM偏置電壓自適應(yīng)控制電路，分析了電路中的噪聲來源及類型，給出了一種減小電路噪聲對(duì)偏置電壓控制精度影響的方法。具體地，可通過增加輸出端所監(jiān)測(cè)到的平均光功率及對(duì)應(yīng)計(jì)算得

3、到的一階偏導(dǎo)的平均次數(shù)來實(shí)現(xiàn)。仿真分析了步進(jìn)電壓和平均次數(shù)對(duì)偏置電壓控制精度的影響。結(jié)果表明，選取合適的步進(jìn)電壓和平均次數(shù)，可提高偏置電壓控制精度并減小控制反饋時(shí)間。
　　（3）構(gòu)建了基于上述MZM偏置電壓自適應(yīng)控制技術(shù)的開關(guān)鍵控（OOK）和二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）信號(hào)產(chǎn)生裝置，實(shí)驗(yàn)研究了步進(jìn)電壓和平均次數(shù)對(duì)偏置電壓控制精度的影響。結(jié)果表明：當(dāng)步進(jìn)電壓為0.2V、輸出端所監(jiān)測(cè)到的平均光功率及對(duì)應(yīng)計(jì)算得到的一階偏導(dǎo)的平均次數(shù)分別為