集成光學調(diào)制器工作點穩(wěn)定性研究.pdf

1、基于鈮酸鋰材料的M-Z調(diào)制器已經(jīng)被廣泛用于數(shù)字光通信系統(tǒng)、微波光子鏈路以及各種光交換系統(tǒng)中，但是調(diào)制器的偏置工作點在外界因素的干擾下以及受器件的老化影響而產(chǎn)生漂移，因此無論是在某些對信號的調(diào)制相位要求高的光通信系統(tǒng)還是在對信號的調(diào)制幅度要求高的光通信系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)偏置工作點的精確控制成為決定系統(tǒng)性能的關鍵技術。傳統(tǒng)鈮酸鋰調(diào)制器的自動偏置控制技術是以調(diào)制器的輸入與輸出直流光功率之比作為反饋參量的反饋控制系統(tǒng)，這種技術只能用于將器件穩(wěn)定地

2、工作在線性工作點且控制精度受輸入光強度影響較大，精度不高，另外一種基于抑制諧波幅度的改進技術雖然精度較高，但是受輸入光強度的影響也很大。本文設計了一種運用擾動信號的二次諧波信號與基波信號幅度的比值作為反饋系統(tǒng)的反饋參量的自動偏置控制系統(tǒng)，能夠很大程度地擺脫控制精度受輸入光強度的影響，本文以實現(xiàn)鈮酸鋰調(diào)制器的工作點的穩(wěn)定為研究對象，進行了如下的研究工作：
　　1、分析了調(diào)制器工作點漂移特性，理論上分析了偏置相位對光通信中的Rof鏈路

3、的增益、噪聲、動態(tài)范圍的影響。
　　2、分析了以擾動信號的二次諧波與基波信號幅度的比值為反饋參量的偏置控制系統(tǒng)的控制原理及結構。
　　3、設計了偏置控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，詳細設計了系統(tǒng)各個模塊的電路原理圖，并進行了部分模塊的實驗驗證，對系統(tǒng)建模并通過maltab仿真得到了本系統(tǒng)PID控制器所需的比例控制系數(shù)、微分控制系統(tǒng)和積分控制系數(shù)的值。
　　4、進行了諧波測量實驗，實驗結果證明在低光功率下調(diào)制器輸出端的基波信號和諧波