导频自适应的电光调制器激光脉冲调制技术

发布时间：2021-09-28 11:14

　　为解决脉冲信号对导频产生干扰进而导致马赫-曾德尔电光调制器（MZM）工作点无法稳定的问题,提出了一种导频自适应的偏压控制技术。采用数字控制系统生成频率可变的导频,由快速傅里叶变换分析反馈信号的谐波分量,可以将MZM锁定于传输曲线的最低偏置点。通过实时监测偏置电压输出,自主改变导频频率,避免脉冲信号对导频的影响,实现了高消光比的激光脉冲调制。结果表明,激光脉冲的重复频率与导频一次谐波频率接近时,脉冲信号会影响调制器工作点的稳定,该系统可以实现导频频率在0.45～2 kHz范围内的自适应变化,满足不同重复频率的激光脉冲调制需求。脉冲峰值为10 V、占空比为10%时,调制光脉冲的消光比可达26 dB,相较于脉冲信号对导频产生干扰时,输出脉冲消光比提高了约24 dB。 

【文章来源】：中国激光. 2020,47(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

MZM工作曲线漂移对脉冲信号的影响

传统链路中的MZM偏置电压控制技术是通过模拟电路来实现导频生成和谐波分析的,通过加法电路将固定频率的导频加载在偏置电压上,最后通过积分电路实现MZM工作点的稳定,如图2所示。偏压控制模块输出给MZM的偏置电压信号为

但是,当激光脉冲的重复频率和模拟滤波的中心频率接近时,脉冲信号会影响导频一次、二次谐波的相位和幅值,从而导致工作点抖动。模拟方案产生幅值为20 mV、固定频率为2 kHz的导频,在2 kHz、10 kHz脉冲重复频率下,偏置电压输出及调制器输出情况如图4所示。MZM工作在Null点时,光输出电压近似为0.1 mV,此时在RF端加载峰值为10 V、占空比为10 %的脉冲信号:当脉冲重复频率为2 kHz时,偏置电压输出抖动范围达到了72 mV,调制光脉冲的消光比在1.37 dB到1.90 dB范围内变化;当脉冲重复频率为10 kHz时,偏置电压输出稳定不变,调制光脉冲的消光比稳定在25.97 dB。为实现高消光比宽重复频率激光脉冲稳定输出,需要改变引入的导频频率,减小脉冲信号的影响,保证MZM能稳定地工作在最低点。图4 不同脉冲重复频率下,传统MZM偏压控制系统的脉冲调制输出信号。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3411792