為解決脈沖信號(hào)對(duì)導(dǎo)頻產(chǎn)生干擾進(jìn)而導(dǎo)致馬赫-曾德爾電光調(diào)制器（MZM）工作點(diǎn)無法穩(wěn)定的問題,提出了一種導(dǎo)頻自適應(yīng)的偏壓控制技術(shù)。采用數(shù)字控制系統(tǒng)生成頻率可變的導(dǎo)頻,由快速傅里葉變換分析反饋信號(hào)的諧波分量,可以將MZM鎖定于傳輸曲線的最低偏置點(diǎn)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測偏置電壓輸出,自主改變導(dǎo)頻頻率,避免脈沖信號(hào)對(duì)導(dǎo)頻的影響,實(shí)現(xiàn)了高消光比的激光脈沖調(diào)制。結(jié)果表明,激光脈沖的重復(fù)頻率與導(dǎo)頻一次諧波頻率接近時(shí),脈沖信號(hào)會(huì)影響調(diào)制器工作點(diǎn)的穩(wěn)定,該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻頻率在0.45～2 kHz范圍內(nèi)的自適應(yīng)變化,滿足不同重復(fù)頻率的激光脈沖調(diào)制需求。脈沖峰值為10 V、占空比為10%時(shí),調(diào)制光脈沖的消光比可達(dá)26 dB,相較于脈沖信號(hào)對(duì)導(dǎo)頻產(chǎn)生干擾時(shí),輸出脈沖消光比提高了約24 dB。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

MZM工作曲線漂移對(duì)脈沖信號(hào)的影響

傳統(tǒng)鏈路中的MZM偏置電壓控制技術(shù)是通過模擬電路來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻生成和諧波分析的,通過加法電路將固定頻率的導(dǎo)頻加載在偏置電壓上,最后通過積分電路實(shí)現(xiàn)MZM工作點(diǎn)的穩(wěn)定,如圖2所示。偏壓控制模塊輸出給MZM的偏置電壓信號(hào)為

但是,當(dāng)激光脈沖的重復(fù)頻率和模擬濾波的中心頻率接近時(shí),脈沖信號(hào)會(huì)影響導(dǎo)頻一次、二次諧波的相位和幅值,從而導(dǎo)致工作點(diǎn)抖動(dòng)。模擬方案產(chǎn)生幅值為20 mV、固定頻率為2 kHz的導(dǎo)頻,在2 kHz、10 kHz脈沖重復(fù)頻率下,偏置電壓輸出及調(diào)制器輸出情況如圖4所示。MZM工作在Null點(diǎn)時(shí),光輸出電壓近似為0.1 mV,此時(shí)在RF端加載峰值為10 V、占空比為10 %的脈沖信號(hào):當(dāng)脈沖重復(fù)頻率為2 kHz時(shí),偏置電壓輸出抖動(dòng)范圍達(dá)到了72 mV,調(diào)制光脈沖的消光比在1.37 dB到1.90 dB范圍內(nèi)變化;當(dāng)脈沖重復(fù)頻率為10 kHz時(shí),偏置電壓輸出穩(wěn)定不變,調(diào)制光脈沖的消光比穩(wěn)定在25.97 dB。為實(shí)現(xiàn)高消光比寬重復(fù)頻率激光脈沖穩(wěn)定輸出,需要改變引入的導(dǎo)頻頻率,減小脈沖信號(hào)的影響,保證MZM能穩(wěn)定地工作在最低點(diǎn)。圖4 不同脈沖重復(fù)頻率下,傳統(tǒng)MZM偏壓控制系統(tǒng)的脈沖調(diào)制輸出信號(hào)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3411792