本發(fā)明屬于光通信，具體涉及一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法、電子設(shè)備、介質(zhì)及其程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、高度集成化的高速光電器件是下一代片上信息通信和處理的核心光組件。發(fā)射光器件和接收光器件是實現(xiàn)光信號收發(fā)轉(zhuǎn)換的兩個關(guān)鍵光電器件。隨著信息容量的爆炸式增長，數(shù)據(jù)中心對光模塊帶寬、尺寸和功耗的要求也越來越苛刻，全硅光方案的收發(fā)集成光器件被看作是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的核心光器件。其中，馬赫-曾德爾(mz)結(jié)構(gòu)的硅光調(diào)制器作為硅光子生態(tài)鏈中的核心光器件可實現(xiàn)信號的高速電光調(diào)制。通常所有的外調(diào)制器的相位偏置點會隨著溫度和環(huán)境的變化出現(xiàn)隨機漂移的現(xiàn)象。當外調(diào)制器的偏置點偏離最佳工作點時，調(diào)制器的調(diào)制性能會下降，引起光發(fā)射信號質(zhì)量嚴重劣化，產(chǎn)生糾后閃誤碼引起業(yè)務(wù)中斷的不良后果，故實現(xiàn)調(diào)制器偏置點的自動閉環(huán)鎖定是外調(diào)制器實用化的關(guān)鍵技術(shù)。

2、當前，mz自動偏置工作點穩(wěn)定控制技術(shù)主要有兩種，第一種是基于外加低頻率導(dǎo)頻信號的諧波分析法，該方法實現(xiàn)復(fù)雜，需要信號發(fā)生器、多級交流放大電路、高階模擬帶通濾波器和同頻信號探測器等硬件電路，很難適用于小封裝形式如qsfp-dd、qsfp和osfp等光模塊產(chǎn)品中。另一種是基于光功率比值的分析法，但是，傳統(tǒng)的光功率比值算法需要外搭數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，跨阻放大器，功率檢測器，采樣保持電路，比較器和數(shù)字控制器等硬件電路，外圍電路復(fù)雜，成本高，尺寸大。除了硬件電路復(fù)雜外，還需要很復(fù)雜的mcu算法處理，包括粗掃描相位偏置點再細調(diào)相位偏置點，還需要pid控制算法。因此，尋找一種控制算法簡單，又不需要再外搭硬件電路的mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)實現(xiàn)方式具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法、電子設(shè)備、介質(zhì)及其程序產(chǎn)品，利用mz硅光芯片本身的一對差分光電檢測器和微控制單元(mcu)的adc采樣i/o口資源，根據(jù)mz調(diào)制器的光電探測器(mpd)的檢測電壓隨熱光移相器(heater)的電流變化呈現(xiàn)周期性的正弦規(guī)律變化，而相位偏置點鎖定值只需要選擇任意周期的其中一個工作點來做為光模塊的調(diào)制鎖定點。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明的一個方面提供一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，通過尋找任意周期內(nèi)其中一路光電探測器的采樣電壓的最小值和最大值且在單調(diào)遞增區(qū)間或遞減區(qū)間所對應(yīng)的heater的電流值范圍，然后在heater的電流值范圍內(nèi)索引到設(shè)定的相位偏置點。

4、優(yōu)選的，所述mz硅光調(diào)制器包括依次相連的大功率激光器、mzm硅光調(diào)制器、耦合器、主光電檢測器、輔光電檢測器和微控制單元，所述主光電檢測器和輔光電檢測器并聯(lián)設(shè)置，所述mzm硅光調(diào)制器與idac控制器相連。

5、優(yōu)選的，包括以下步驟：

6、步驟一、關(guān)掉mz硅光調(diào)制器相位偏置點自動控制的使能開關(guān)；

7、步驟二、上位機掃描txsub和txmain隨heater?dac值變化的adc值波形圖；

8、步驟三、找到txsub?adc波形的ht_min、ht_max和ht_initial，并寫入到對應(yīng)的寄存器中；

9、步驟四、打開相位偏置點自動控制的使能開關(guān)；

10、步驟五、heater?dac開始以ht_initial為初值，在ht_min和ht_initial范圍內(nèi)以步進為1進行調(diào)節(jié)haeter的dac值；

11、步驟六、當txmain和txsub的比值大于ratio+delta，則heater?dac值加1，當txmain和txsub的比值小于ratio-delta，則heater?dac值減1，當txmain和txsub的比值在ratio-delta～ratio+delta范圍內(nèi)，則heater?dac保持不變。

12、優(yōu)選的，所述步驟二中，

13、優(yōu)選的，所述步驟三中，ht_initial為將txsub和txmain的adc值相等所對應(yīng)的heater電流dac值。

14、優(yōu)選的，所述步驟六中，ratio為txmain和txsub的adc比值。

15、優(yōu)選的，用n只樣本在25℃、0℃和70℃件下10min內(nèi)去采樣txmain和txsub的adc比值，然后將adc比值的平均值與最小值和最大值的差值作為delta，選擇最大的delta值作為所有樣本的默認值配置，其中n>5。

16、優(yōu)選的，用n只樣本計算在25℃、0℃和70℃條件下的ratio值，求n只樣本在25℃、0℃和70℃條件下的ratio平均值，在70℃和25℃條件下的ratio比值作為kh參數(shù)，在0℃和25℃條件下的ratio比值作為kl參數(shù)，其中n>5；

17、當temp_real>25℃時，則ratio＝ratio_rt+(temp_real-25℃)/(70℃-25℃)*kh；

18、反之，則ratio＝ratio_rt+(temp_real-25℃)/(0℃-25℃)*kl，其中：temp_real為光模塊的實時殼溫，ratio_rt為25℃條件下的ratio值，ratio_ht為70℃條件下的ratio值，ratio_lt為0℃條件下的ratio值。

19、優(yōu)選的，還適用于鈮酸鋰mz外調(diào)制器和磷化銦mz外調(diào)制器。

20、本發(fā)明的另一個方面提供一種電子設(shè)備，包括：一個或多個處理器；一個或多個存儲器，用于存儲可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令在被所述處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)根據(jù)如上所述的方法。

21、本發(fā)明的另一個方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)上存儲有可執(zhí)行指令，該指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)如上所述的方法。

22、本發(fā)明的另一個方面提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，所述計算機程序包括一個或者多個可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)如上所述的方法。

23、本技術(shù)方案的有益效果如下：

24、一、本發(fā)明提供的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，不再采樣傳統(tǒng)的硬件電路搭建實現(xiàn)或者利用復(fù)雜的mcu算法來實現(xiàn)，降低了成本，簡化了算法，可以根據(jù)每一只光模塊的性能做參數(shù)微調(diào)，實用性強。

25、二、本發(fā)明提供的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，利用光電檢測器的采樣電壓adc值的單調(diào)性與最大值和最小值的結(jié)合，將mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)試范圍確定下來，覆蓋了在mz硅光芯片工作溫度內(nèi)相位偏置點鎖定值波動范圍，也確定了光模塊發(fā)端的極性，大大降低了mcu算法處理難度，提高了容錯率。

26、三、本發(fā)明提供的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，將兩路光電檢測器的電壓adc比值和波動范圍以及高低溫的補償系數(shù)的寄存器開放出來，可以根據(jù)每一只光模塊的光眼圖性能做參數(shù)微調(diào)，實用性強。

技術(shù)特征：

1.一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括以下步驟：通過尋找任意周期內(nèi)其中一路光電探測器的采樣電壓的最小值和最大值且在單調(diào)遞增區(qū)間或遞減區(qū)間所對應(yīng)的heater的電流值范圍，然后在heater的電流值范圍內(nèi)索引到設(shè)定的相位偏置點。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，其特征在于：所述mz硅光調(diào)制器包括依次相連的大功率激光器、mzm硅光調(diào)制器、耦合器、主光電檢測器、輔光電檢測器和微控制單元，所述主光電檢測器和輔光電檢測器并聯(lián)設(shè)置，所述mzm硅光調(diào)制器與idac控制器相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，其特征在于：包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，其特征在于：所述步驟三中，ht_initial為將txsub和txmain的adc值相等所對應(yīng)的heater電流dac值；所述步驟六中，ratio為txmain和txsub的adc比值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，其特征在于：所述步驟六中，用n只樣本在25℃、0℃和70℃件下10min內(nèi)去采樣txmain和txsub的adc比值，然后將adc比值的平均值與最小值和最大值的差值作為delta，選擇最大的delta值作為所有樣本的默認值配置，其中n>5。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，其特征在于：用n只樣本計算在25℃、0℃和70℃條件下的ratio值，求n只樣本在25℃、0℃和70℃條件下的ratio平均值，在70℃和25℃條件下的ratio比值作為kh參數(shù)，在0℃和25℃條件下的ratio比值作為kl參數(shù)，其中n>5；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種mz硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法，其特征在于：還適用于鈮酸鋰mz外調(diào)制器和磷化銦mz外調(diào)制器。

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：一個或多個處理器；一個或多個存儲器，用于存儲可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令在被所述處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的方法。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)上存儲有可執(zhí)行指令，該指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的方法。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計算機程序，所述計算機程序包括一個或者多個可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種MZ硅光調(diào)制器相位偏置點調(diào)節(jié)方法、電子設(shè)備、介質(zhì)及其程序產(chǎn)品，屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，通過尋找任意周期內(nèi)其中一路光電探測器的采樣電壓的最小值和最大值且在單調(diào)遞增區(qū)間或遞減區(qū)間所對應(yīng)的Heater的電流值范圍，然后在Heater的電流值范圍內(nèi)索引到設(shè)定的相位偏置點。本發(fā)明利用MZ硅光芯片本身的一對差分光電檢測器和微控制單元（MCU）的ADC采樣I/O口資源，根據(jù)MZ調(diào)制器的光電探測器（MPD）的檢測電壓隨熱光移相器（Heater）的電流變化呈現(xiàn)周期性的正弦規(guī)律變化，而相位偏置點鎖定值只需要選擇任意周期的其中一個工作點來做為光模塊的調(diào)制鎖定點。

技術(shù)研發(fā)人員：劉陳瓊,方劉海,江月成
受保護的技術(shù)使用者：成都蓉博通信技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8