数控技术
基于DSP的偏置电压自动控制方法研究
杨永维
(长春理工大学吉林长130022)
共中书与质用
摘要近年来，马特一曾德尔(以下简称M-Z)光调制器被广泛应用在光通信,传感器和光信息处理等重要领城。由于马缺一曾德尔光调制器在大功率、高速率光通信系统中，外部环境是影响工作点漂移的主要原国。这就需要外部模块快速、准确、稳定的对编置电压进行补偿，以实境工作点的稳定。基于此,提出了一种基于DSP的M-Z光调制器编置电压自动控制方法。
关键词:M-Z电光调制器工作点漂移DSP偏置电压自动控制
中图分类号：TN761 1引言
文献标识码:A
近年来，马赫一善德尔(以下简称M一Z)光调制器被广泛应用在光通信，传感器和光信息处理等重要额域。然而，M一Z光调制器的工作特性对外部的温度变化和机械振动等因素是非常敏感的"。为了使电光调制器工作点稳定，实现对光信号进行强度调制，在本文中设计了一个基于DSP的带有光信号反债的偏置电压自动控制系统，本偏置电压自动控制系统主要针对明显的转换特性曲线漂移现象检测和对偏置电压的补偿。相比于传统的偏置电压控制系统能够更加精确、快速的控制和稳定偏置电压，使工作点漂移现象得到明显改善。
2M-Z光调制器工作点的设置
2.1转换特性曲线漂移现象
M-Z光调制器是一种基于锯酸锂品体的电光效应光调制器件。输出光功率可以表示为：
Yhias +
1+ cos(
M-Z电光调制器
偏置电压编入加法器
IKHz微扰信号
U/V 1.5
0.5
TVA换
LS生心片
需注处理
50:50楼合器
光信号输出
光电探测器缩正
万用表
前置改大器
低调滤改器
图1偏置电压自动控制系统的原理框图
(1)
0.33
51015202530354045505560tmir
图2无偏置电压控制时光电探测器输出端电压的变化收稿日期：201509-09
文章编号：1007-9416(2015)10-0030-01
4是输入光信号的幅值，"e和v分别是偏置电压和调制电压，V。是电光调制器的半波电压。由(1)式可以看出，当输入的偏置电压".和调制电压V固定不变时，输出的光功率由半波电压元决定所以，率波电压的变化是导致M-Z光调制器工作特性曲线发生漂移的重要原因。
2.2环境温度对半波电压的影响
由于折射率随着提供的调制电压变化，光信号的相位也会随着提供的调制电压变化，表达式如下：
2gy22EL_2py22 A@:
Ad
(2)
L是光波导长度，d是电极间隙宽度，入是光信号的波长。当 =时，-，由(2)式可知V可以表示为：
Ad
Vg =
2no722L
(3)
温度对电光品体折射率的变化起到了主要影响作用。对于单轴品体来说，锯酸锂品体的折射率色散关系式可以表示为：
0.1173 + 1.64 ×108 ,.2
=4.9310+
2 2.78×10~2 ,2
2 (0.212 + 2.7 ×108+2)2
(4)
由(4)式可见在光源波长确定的条件下，折射率由温度决定，将(4)式代人式(3)中，可以获得半波电压与温度之间的关系为：
Ve
0.1173+1.64 ×108 2
2y22|4.9310 +
72 (0.212 + 2.7 ×108,2),2
2.78×10~2;2
(5)
可见，随着外部温度的变化半波电压发生偏移，而加载在品体上的偏置电压固定不变时，会导致偏置电压偏离品体预先设定的工作点，出现调制失真的现象。
.·.下转第139页
U/V+ 1.5
0.07
0. 5
51015202530354045505560min 图3有偏置电压控制时光电探测器输出端电压的变化
作者简介：杨永维(1989一),，男，吉林镇费人,硕士,率业学校：长券理工大学,研究方向：检测技术与过程控制。