一种MZ硅光调制器相位偏置点调整方法及装置与流程

本技术涉及光通信，具体涉及一种mz硅光调制器相位偏置点调整方法及装置。

背景技术：

1、随着数据中心网络的发展，在规模不断扩大的情况下，其耗电量也在逐年攀升。降能耗已成为每个数据中心工作重心之一，作为光纤通信重要组件之一的数据通信光模块(以下简称光模块)也被纳入能耗管控的范围之内。

2、传统光模块功耗较大，而硅光子技术目前已被光通信行业普遍认为是下一代光通信器件及模块系统的核心技术，是解决数据中心互联速率限制、成本、及功耗问题最有希望解决的方案之一。

3、光模块使用的硅光芯片便是硅光子技术的集大成者之一，它集成了模斑转换器(spot size converter，ssc)、波导(wave guide，wg)、直接耦合器(direct coupled，dc)/多模干涉仪(multimode interference，mmi)、马赫-曾德尔(mach-zehnder，mz)硅光调制器、热光移相器(heater)、光电二极管(photo-diode，pd)(也可以被称为光电探测器)等器件于一体，具有低功耗、高集成度的特点，是光模块降功耗、小型化的首选器件之一。

4、其中，光模块包括的mz硅光调制器在使用时需要外加直流偏置电压来保证其工作在合适的工作点上，即mz硅光调制器工作时的对应相位偏置点的值需要是预设值。例如，当mz硅光调制器工作在强度调制模式时，相位偏置点需要设定为90°，即quad点；当mz硅光调制器工作在相位调制模式时，相位偏置点需要设定为180°，即null点。而mz硅光调制器工作时的相位偏置点会随时间、环境温度、外电场、应力等因素的变化而发生漂移，造成调制信号质量变差、传输系统误码率上升。因此为了保证mz硅光调制器可以工作在其合适的相位偏置点上，需要及时地对mz硅光调制器工作时的相位偏置点进行调整。

5、通常，对mz硅光调制器的相位偏置点进行修正的方法主要是：根据其输入和输出光信号的情况，对mz硅光调制器的相位偏置点与标准工作点之间的误差进行判断，从而对其相位偏置点进行调整。具体则是根据输入端和输出端的pd接收到的光信号对误差进行判断。然而，通过这样的方式对mz硅光调制器的相位偏置点的判断准确度过低，无法满足调整mz硅光调制器的工作点的要求。

技术实现思路

1、本技术提供一种mz硅光调制器相位偏置点调整方法的装置，用于提高mz硅光调制器相位偏置点调整的准确性。

2、第一方面，本技术提供一种mz硅光调制器相位偏置点调整方法，该方法具体包括：对mz硅光调制器分别施加不同的偏置电压，获取在所述不同的偏置电压的影响下，所述mz硅光调制器输出端得到的至少一个第一电压；所述第一电压用于指示输出端分光到光电探测器上的光信号转化为电流后流经采样电阻时得到的电压；将所述至少一个第一电压中的最大值作为第一阈值；基于所述第一阈值调整述mz硅光调制器的相位偏置点，使得所述相位偏置点处于标准工作点。

3、在本方案中，利用输出端得到的第一电压作为mz硅光调制器相位偏置点的判断依据，避免了因检测器件不同而导致的系统误差的出现，并且利用输出端得到的第一电压对mz硅光调制器的相位偏置点进行判断，更接近器件对应的真实值，其判断结果更加可靠。在根据第一电压进行判断后，对mz硅光调制器的相位偏置点进行调整，由于判断依据更加可靠，其调整后结果的准确性提高。

4、可选的，所述不同的偏置电压包括：预设电压范围内数值不同的偏置电压。

5、在本方式中，为偏置电压设置了预设电压范围，确保了输入mz硅光调制器的电压不超过器件的安全电压的范围，提高了本方案的可靠性。同时，采用该电压范围内的不同数值的偏置电压，最大程度的确保后续得到的第一电压的最大值具有较高的参考性，更加接近真实值。

6、可选的，获取所述mz硅光调制器在不同的环境温度下对应的所述第一阈值；保存所述不同的环境温度与所述第一阈值的对应关系；基于所述对应关系确定正在工作中的所述mz硅光调制器对应的环境温度对应的目标第一阈值，基于所述目标第一阈值调整所述正在工作中的所述mz硅光调制器的相位偏置点。

7、在本方式中，获取了环境温度与mz硅光调制器对应的标准工作点的关系，因此后续在对mz硅光调制器的工作点进行调整时，可以针对性的选择不同环境温度下对应的目标标准工作点，从而可以排除环境温度造成的器件相位偏置点的偏移，对mz硅光调制器调制工作的影响，提高了本方案的适用性。

8、可选的，基于所述第一阈值调整述mz硅光调制器的相位偏置点，包括：获取正在工作中的所述mz硅光调制器输出端的第二电压；将所述第二电压与目标阈值进行对比，判断所述第二电压与所述目标阈值之间的误差是否小于第一预设误差范围；其中，所述目标阈值为预设系数与所述第一阈值的乘积；若所述第二电压与所述目标阈值之间的误差小于所述第一预设误差范围，则确定所述正在工作中的mz硅光调制器的相位偏置点处于标准工作点。

9、在本方式中，使用输出端得到的第二电压与目标阈值进行比较，从而判断mz硅光调制器的相位偏置点与标准工作点之间的误差，既降低了对比过程的复杂度，也提高了工作点判断的准确性。

10、可选的，确定所述mz硅光调制器的所述相位偏置点与所述标准工作点之间的误差大于所述第一预设误差范围；获取目标差值，所述目标差值为所述第二电压减去所述目标阈值的差值；若确定所述目标差值为正数，则减小输入至所述mz硅光调制器的偏置电压，使所述mz硅光调制器的相位偏置点与所述标准工作点之间的误差小于第一预设误差范围；或者，若确定所述目标差值为负数，则增大输入至所述mz硅光调制器的偏置电压，使所述mz硅光调制器的相位偏置点与所述标准工作点之间的误差小于第一预设误差范围。

11、在本方式中，根据调整后的输出端的第二电压对mz硅光调制器的工作点进行调整，实现了对mz硅光调制器工作点的闭环控制，提高了本方案实施的可靠性。

12、可选的，所述基于所述第一阈值调整所述mz硅光调制器的相位偏置点，包括：确定输入至所述mz硅光调制器的偏置电压的值；若确定输入至所述mz硅光调制器的偏置电压的值大于第二阈值，则将所述偏置电压的值调整为所述第二阈值；其中，所述第二阈值大于或等于所述第一阈值对应的偏置电压；或者，若确定输入至所述mz硅光调制器的偏置电压的值小于第三阈值，则将所述偏置电压的值调整为所述第三阈值；其中，所述第三阈值小于或等于值最小的所述第一电压所对应的偏置电压。

13、在本方式中，确保了输入至mz硅光调制器的偏置电压处于器件可接受的正常范围内，避免因可能存在的故障情况而导致器件接受了超出其承受范围内的电压，从而导致器件损坏的情况。

14、可选的，所述第二阈值与所述第三阈值包括的电压范围内存在的目标偏置电压的值，小于任意其他目标偏置电压，其中，所述目标偏置电压为：所述mz硅光调制器的相位偏置点处于标准工作点时对应的偏置电压。

15、在本方式中，通过第二阈值与第三阈值的范围限制，使得工作在标准工作点的mz硅光调制器需要的偏置电压的值，是可能值中的最小值。通过该方式，可以有效地降低mz硅光调制器工作时的能耗。

16、可选的，所述mz硅光调制器包括至少两个热光移相器，所述热光移相器分别设置于所述mz硅光调制器内两臂光路中，所述热光移相器用于根据接收到的所述偏置电压调制所述mz硅光调制器的相位偏置点；所述方法还包括：确定所述mz硅光调制器的相位偏置点与所述标准工作点之间的误差小于所述第一预设误差范围时，所述至少两个热光移相器对应的偏置电压；从所述至少两个热光移相器中确定偏置电压中最小的目标热光移相器；禁用所述至少两个热光移相器中除所述目标热光移相器以外的其它热光移相器。

17、在本方式中，根据对应的偏置电压实现了多热光移相器时的切换，确保了启用的热光移相器为对应偏置电压最低的器件，降低了mz硅光调制器的能耗。

18、可选的，所述mz硅光调制器输出端包括至少两个所述光电探测器，所述至少两个光电探测器与所述mz硅光调制器输出端的至少两路光信号一一对应；所述方法还包括：获取所述mz硅光调制器输出端包括的所述至少两个所述光电探测器对应的至少两个第三电压；若所述至少两个第三电压两两之间的误差小于第二预设误差范围，则确定所述mz硅光调制器的相位偏置点处于所述标准工作点。

19、在本方式中，根据输出端两路光信号对应的第三电压，对mz硅光调制器的相位偏置点进行判断，提高了本方案实施的灵活性。

20、第二方面，本技术提供一种mz硅光调制器相位偏置点调整装置，该装置包括：处理模块，用于对mz硅光调制器分别施加不同的偏置电压，获取在所述不同的偏置电压的影响下，所述mz硅光调制器输出端得到的至少一个第一电压；所述第一电压用于指示输出端分光到光电探测器上的光信号转化为电流后流经采样电阻时得到的电压；将所述至少一个第一电压中的最大值作为第一阈值；调整模块，用于基于所述第一阈值调整述mz硅光调制器的相位偏置点，使得所述相位偏置点处于标准工作点。

21、可选的，所述不同的偏置电压包括：预设电压范围内数值不同的偏置电压。

22、可选的，获取所述mz硅光调制器在不同的环境温度下对应的所述第一阈值；保存所述不同的环境温度与所述第一阈值的对应关系；基于所述对应关系确定正在工作中的所述mz硅光调制器对应的环境温度对应的目标第一阈值；所述调整模块还用于基于所述目标第一阈值调整所述正在工作中的所述mz硅光调制器的相位偏置点。

23、可选的，所述调整模块用于基于所述第一阈值调整述mz硅光调制器的相位偏置点时，具体用于：获取正在工作中的所述mz硅光调制器输出端的第二电压；将所述第二电压与目标阈值进行对比，判断所述第二电压与所述目标阈值之间的误差是否小于第一预设误差范围；其中，所述目标阈值为预设系数与所述第一阈值的乘积；若所述第二电压与所述目标阈值之间的误差小于所述第一预设误差范围，则确定所述正在工作中的mz硅光调制器的相位偏置点处于标准工作点。

24、可选的，所述调整模块还用于：确定所述mz硅光调制器的相位偏置点与所述标准工作点之间的误差大于所述第一预设误差范围；获取目标差值，所述目标差值为所述第二电压减去所述目标阈值的差值；若确定所述目标差值为正数，则减小输入至所述mz硅光调制器的偏置电压，使所述mz硅光调制器的相位偏置点与所述标准工作点之间的误差小于第一预设误差范围；或者，若确定所述目标差值为负数，则增大输入至所述mz硅光调制器的偏置电压，使所述mz硅光调制器的相位偏置点与所述标准工作点之间的误差小于第一预设误差范围。

25、可选的，所述调整模块用于基于所述第一阈值调整所述mz硅光调制器的相位偏置点时，具体用于：确定输入至所述mz硅光调制器的偏置电压的值；若确定输入至所述mz硅光调制器的偏置电压的值大于第二阈值，则将所述偏置电压的值调整为所述第二阈值；其中，所述第二阈值大于或等于所述第一阈值对应的偏置电压；或者，若确定输入至所述mz硅光调制器的偏置电压的值小于第三阈值，则将所述偏置电压的值调整为所述第三阈值；其中，所述第三阈值小于或等于值最小的所述第一电压对应的偏置电压。

26、可选的，所述第二阈值与所述第三阈值包括的电压范围内存在的目标偏置电压的值，小于任意其他目标偏置电压，其中，所述目标偏置电压为：所述mz硅光调制器的相位偏置点处于标准工作点时对应的偏置电压。

27、可选的，所述mz硅光调制器包括至少两个热光移相器，所述热光移相器分别设置于所述mz硅光调制器内两臂光路中，所述热光移相器用于根据接收到的所述偏置电压调制所述mz硅光调制器的相位偏置点；所述调整模块还用于：确定所述mz硅光调制器的相位偏置点与所述标准工作点之间的误差小于所述第一预设误差范围时，所述至少两个热光移相器对应的偏置电压；从所述至少两个热光移相器中确定偏置电压中最小的目标热光移相器；禁用所述至少两个热光移相器中除所述目标热光移相器以外的其它热光移相器。

28、可选的，所述mz硅光调制器输出端包括至少两个所述光电探测器，所述至少两个光电探测器与所述mz硅光调制器输出端的至少两路光信号一一对应；所述调整模块还用于：获取所述mz硅光调制器输出端包括的所述至少两个所述光电探测器对应的至少两个第三电压；若所述至少两个第三电压两两之间的误差小于第二预设误差范围，则确定所述mz硅光调制器的相位偏置点处于所述标准工作点。

29、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，使得所述至少一个处理器通过执行第一方面或第一方面任一种可选的实施方式中所述的方法。

30、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储指令，当所述指令被执行时，使如第一方面或第一方面任一种可选的实施方式中的方法被实现。

31、本技术实施例中第二、第三以及第四方面中提供的一个或多个技术方案所具有的技术效果或优点，均可以由第一方面中提供的对应的一个或多个技术方案所具有的技术效果或优点对应解释。