CN102082603B - 外调制器监测装置和外调制器监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及外调制器监测装置和外调制器检测方法，用于监测外调制器。该外调制器监测装置包括：混频单元，用于将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号进行混频，获得多路混频光信号；电差分单元，用于将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号，并对所述多路电信号的电压进行差分处理，获得差分信号；以及功率检测单元，用于检测所述差分信号的功率。

Description

外调制器监测装置和外调制器监测方法

技术领域

本发明和通信***相关。本发明和光通信***中发射机的调制器相关。

背景技术

由于光通信***的容量被要求越来越大，因而人们不断追求更高的频谱利用率。在无线领域已经成熟的各种复杂调制格式将逐渐被光通信***所采用，而高速数字信号处理芯片与相干光通信技术的出现使得具有复杂调制格式的光信号的传输成为可能。同传统的强度调制(OOK)技术相比，新的调制格式可以将信息加载到光的相位以及偏振态上，同时调制信号可以为多电平信号。MZ调制器(马赫-曾德(mach-zehnder)调制器)是实现这些调制格式的基本单元。

图1示出了两种常见MZ调制器的示意图。如图1中标号101所示，对于单路MZ调制器，在一定的偏置电压下，可以在输入的光信号的相位或强度上加载驱动信号所包含的信息。另外，如图1中标号102所示，对于多路MZ调制器(MZ矢量调制器)，它的基本结构为两个支路(各支路也称为干涉臂)以及90°相移器103。在上下两个干涉臂上分别有一个单路MZ调制器。90°相移器103确保这两个支路工作在正交状态。通过合理设置各自的偏置电压，MZ矢量调制器可以实现理想的QPSK调制。如果进一步采用偏振复用技术，那么产生的DP-QPSK信号的频谱利用率可以达到传统OOK调制格式的4倍。

目前DP-QPSK已经得到公认将成为下一代光通信***的主流调制格式。另外一方面，为了对***中固有的损伤(色度色散、信道内非线性、通带窄化效应)进行补偿，还可以利用MZ(矢量)调制器对信号进行电域预失真。也就是发送预失真后的驱动信号，经过MZ(矢量)调制器后，得到预失真的光信号，经过带有失真的链路后，在接收机端得到无失真或接近无失真的信号。MZ调制器可以灵活地产生各种复杂的调制格式，同时还可以实现准线性调制，因此它是下一代光通信***中必不可少的组成部分。

MZ调制器的输出光信号对驱动电压的传递函数(也称MZ调制器的传递函数)由偏置电压控制。根据偏置电压的不同，它可以工作在峰值点、消光点以及正交点上。图2示意性给出了MZ调制器的传递函数和工作点之间的关系。如图2所示，通常在调制格式为QPSK或用在预补偿时，调制器均工作在消光点上。调制器的工作点对***性能有直接的影响，对预补偿***的***性能来说，尤其如此。在实际情况中，外界因素(温度、压力)会直接导致MZ调制器工作点的偏移。为了确保长时间稳定工作，MZ矢量调制器往往需要偏置电压控制。在2007年9月13日公开的美国专利US 2007/0212075中提出一种偏置控制的方法，用于使MZ调制器被偏置在消光点，即，使光载波功率为0。通过引用，将该美国专利US 2007/0212075并入在本文中，如同在本文中完全阐明了一样。该美国专利US 2007/0212075通过在调制器输出端加入极窄的光滤波器的方法来直接检测载波功率，从而有效地提高反馈信号随偏置电压变化的精度。本发明的发明人在研究本发明的过程中发现，该美国专利中提出的方法具有这样的缺点：极窄的光滤波器本身造价昂贵，同时要保证滤波器中心波长与激光器波长对准是一件极为困难的事情。

发明内容

本发明鉴于现有技术的上述缺点做出，用于克服因现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多的问题，至少提供一种有益的选择。

为了实现本发明的目的，根据本发明的一个方面，提出了一种外调制器监测装置，用于监测外调制器，该外调制器监测装置包括：混频单元，用于将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号进行混频，获得多路混频光信号；电差分单元，用于将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号，并对所述多路电信号的电压进行差分处理，获得差分信号；以及功率检测单元，用于检测所述差分信号的功率。

根据本发明的另一个方面，提出了一种外调制器监测方法，用于监测外调制器，该外调制器监测方法包括：混频步骤，用于将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号进行混频，获得多路混频光信号；光电转换步骤，用于将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号；差分步骤，对所述多路电信号的电压进行差分处理，获得差分信号；以及功率检测步骤，用于检测经差分处理的信号的功率。

参照后文的说明和附图，本发明的这些和进一步的方面、实施方式和特征将变得更加清楚。在所述的说明和附图中，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1示出了两种常见MZ调制器的示意图。

图2示意性示出了MZ调制器的传递函数和工作点之间的关系。

图3示出了采用本发明的一种实施方式的外调制器监测装置的一种调制单元的示意图。

图4给出了依据本发明的一种实施方式的外调制器监测装置的测量值随偏置电压变化的仿真结果。

图5示出了采用本发明的一种实施方式的外调制器监测装置的另一种调制单元的示意图。

图6示意示出了依据本发明另一种实施方式的外调制器监测装置的功能框图。

图7示出了依据本发明的一种实施方式的外调制器监测方法。

图8示出了可用于实施根据本发明实施例的方法和装置的计算机的示意性框图。

具体实施方式

下面接合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图3示出了采用本发明的一种实施方式的外调制器监测装置的调制单元的示意图。如图3所示，在该调制单元中使用了单路MZ调制器。给出了基于自差拍的MZ调制器偏置电压控制装置图。另外，如图3所示，从激光器301出射的光分为两路，一路经过MZ调制器302后分出一部分与另外一路同时入射到3×3光耦合器303。该3×3光耦合器303对应于本发明的混频单元。在优选的实施方式中，该3×3光耦合器303为对称耦合器，在所得出的三路混频信号中，功率均匀分布，相位也均匀分布(即各路相差120度)。这样的混频单元也称对称混频单元。3×3光耦合器303输出的三路混频信号分别输入三个光电变换器305，由该三个光电变换器305转换为三路电信号。该三路电信号随即被输入三个低通滤波器306，进行低通滤波，获得三路低通滤波后的电信号。低通滤波器306的带宽可以选取MHz量级，这也表明光电变换器305可以采用低速率器件。这是因为根据本发明的实施方式，耦合(混频)后的光信号转换到电信号之后，有用的信息均在非常低的频率范围内，因此包括光电变换器在内的后面的器件都可以是低速的，这也是本发明的优点之一。低通滤波器306起到了取平均的作用。低通滤波器306输出的三路滤波后的电信号被输出三个差分单元307。如图3所示，这三个差分单元307分别求得所述三路滤波后的电信号两两之间的电压之间的差分(也就是计算电压的差)。在另选的实施方式中，差分单元307还包括放大单元，从而构成差分放大单元，在本文中，将具有放大器和不具有放大器的差分单元统称为差分单元。

该三个光电变换器305、三个低通滤波器306以及差分单元307共同构成了本发明的差分滤波单元304。在另选的实施方式中，该三个低通滤波器306可以在三个差分单元307的后面。不管是滤波器在前差分单元在后还是差分单元在前滤波器单元在后，都称为差分滤波单元。也可以在差分单元307的后面另外增加低通滤波器。

在另选的实施方式中，可以省略该三个低通滤波器306。由三个光电变换器305以及三个差分单元307共同构成的单元可以称为电差分单元。

功率检测单元308由三个平方器309以及加法器310构成。三个平方器分别获取三个差分单元307输出的三路差分信号的平方，从而获得三路平方值。加法器310将这三路平方值相加，从而监测MZ调制器302的输出功率。该输出功率同MZ调制器302输出的信号中的载波功率成正比。控制器311根据载波功率的大小来调整MZ调制器302的偏置电压。根据功率来控制MZ调制器302是成熟的技术，例如可以参见前述美国专利US2007/0212075以及美国专利US 5400417(通过引用将该专利并入本文中，如同在本文中完全阐明了一样)。该美国专利中的方法不能直接给出偏置电压的调整方向，因此需要控制器311对在当前工作点的偏置电压进行抖动，通过比较测量值与抖动量之间的关系来获得调整的方向。

图4给出了依据本发明的一种实施方式的外调制器监测装置的测量值随偏置电压变化的仿真结果。可以看出，当MZ调制器工作在消光点时(偏置电压为0)，测量到的载波功率最小，因而可以通过该外调制器监测装置的测量值来对该外调制器进行监控。在仿真中滤波器的带宽为1MHz。

图5示出了采用本发明的一种实施方式的外调制器监测装置的另一种调制单元的示意图。如图5所示，在该调制单元中采用了双路MZ调制器302′，控制器311′对双路MZ调制器302′的两个支路上的两个单路MZ滤波器501和502的偏置电压进行控制。其余的部件与结合图3中描述的相同。因而不再赘述。

图6示意示出了依据本发明另一种实施方式的外调制器监测装置的功能框图。如图6所示，经调制器调制的光信号和未经调制器调制的光信号首先进入4×4光耦合器601(90度光混频器)。该4×4光耦合器601对应于本发明的混频单元。在优选的实施方式中，该4×4光耦合器601为对称耦合器，在所得出的四路混频信号中，功率均匀分布，相位也均匀分布(即各路相差90度)。这样的混频单元也称对称混频单元。

4×4光耦合器601输出的四路混频信号分别输入四个光电变换器603，由该四个光电变换器603转换为四路电信号。该四路电信号随即被输入到两个差分单元604。这两个差分单元604分别获得该四路电信号中两路相邻的电信号的电压之间的差，从而获得两路差分信号。例如如果将这四路电信号编号为路1、路2、路3和路4，则第一个差分单元604获得该路1和路2的信号之间的电压的差，而第2个差分单元604获得路3和路4的信号之间的电压的差，从而获得两路差分信号。

这两路差分信号分别经过两个低通滤波器605进行低通滤波。该两个差分单元604、四个光电变换器603以及两个低通滤波器605构成了本发明实施方式的差分滤波单元602。也可以不具有低通滤波器605，此时的差分滤波单元602简化成电差分单元。

两个低通滤波器605输出的两路滤波后的电信号被输出到功率检测单元606。功率检测单元606由两个平方器607以及加法器608构成。这两个平方器607分别获取两个低通滤波器605输出的两路滤波后的电信号的平方，从而获得两路平方值。加法器608将这两路平方值相加，从而监测MZ调制器(例如MZ调制器302)的输出功率。该输出功率同MZ调制器302输出的信号中的载波功率成正比。如图3所示的控制器311可以根据载波功率的大小来调整MZ调制器302的偏置电压或控制90°相移器103。

应该注意，图6中的低通滤波器605也可以在差分单元604的前面。不过这时需要四个低通滤波器。

除了适用于常用的图1中所示的两种MZ调制器外，本发明的实施方式还适用于其他类型的基于MZ调制器的组合。本发明实施方式的方法可以被用于工作在消光点的任何外调制器。外调制器可以指在激光器外对该激光器发出的光进行调制的调制器。

另外，虽然在以上的实施方式中是基于3×3光耦合器和4×4光耦合器进行的混频来进行说明的，但本领域的技术人员应该意识到，也可以采用更多路的光耦合器，例如5×5光耦合器等。在采用这些光耦合器时，后面的光电转换器、差分单元、低通滤波器等的数量可以相应增减。

图7示出了依据本发明的一种实施方式的外调制器监测方法。如图7所示，根据该外调制器监测方法，首先在步骤701进行混频。即，将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号进行混频，获得多路混频光信号。如前所述，在该步骤，可以由3×3光耦合器进行混频得到三路混频信号，也可以由4×4光耦合器进行混频得到四路混频信号。当然，也可以使用其它光耦合器获得更多路的混频信号。

然后在步骤702进行光电转换，将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号。这例如可以采用光电转换器来完成。

然后在步骤703，对所述多路电信号进行差分处理，获得差分信号。具体地，对于由3×3光耦合器进行混频得到三路混频信号的情况，可以利用三个差分单元分别获得这三路信号两两之间的电压的差，而对于由4×4光耦合器进行混频得到四路混频信号的情况，可以利用两个差分单元分别获得这四路信号的相邻两路信号之间的电压的差。

在进行差分之前或之后，优选地，还可以增加滤波的步骤，对各路信号进行滤波。

然后，在步骤704，进行功率检测，用于检测经差分处理的信号的功率。

上述装置中各个组成模块、单元、子单元以及上述方法中的各个步骤可以通过软件、固件、硬件或其组合的方式进行配置。配置可使用的具体手段或方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。在通过软件或固件实现的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图8所示的通用计算机800)或并入到***或装置(例如发射机)中的计算机安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。

图8示出了可用于实施根据本发明实施例的方法和装置的计算机的示意性框图。

在图8中，中央处理单元(CPU)801根据只读存储器(ROM)2402中存储的程序或从存储部分808加载到随机存取存储器(RAM)803的程序执行各种处理。在RAM 803中，还根据需要存储当CPU 801执行各种处理等等时所需的数据。CPU 801、ROM 802和RAM 803经由总线804彼此连接。根据需要，输入/输出接口805也可连接到总线804。

根据需要，下述部件可连接到输入/输出接口805：输入部分806(包括键盘、鼠标等等)、输出部分807(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分808(包括硬盘等)、通信部分809(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分809例如经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器810也可连接到输入/输出接口805。可拆卸介质811比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等可以根据需要被安装在驱动器810上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分808中。所述计算机可以只具有经由总线804连接的CPU 801、ROM 802和RAM 803。

在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质811安装构成软件的程序。

本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图8所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质811。可拆卸介质811的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 802、存储部分808中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。

附记1、一种外调制器监测装置，用于监测外调制器，该外调制器监测装置包括：

混频单元，用于将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号进行混频，获得多路混频光信号；

电差分单元，用于将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号，并对所述多路电信号的电压进行差分处理，获得差分信号；以及

功率检测单元，用于检测所述差分信号的功率。

附记2、根据附记1所述的外调制器监测装置，其特征在于，

所述混频单元是3×3光耦合器，将经过所述外调制器处理的光信号和未经过所述外调制器处理的光信号混频成三路混频光信号；

所述电差分单元为差分滤波单元，所述差分滤波单元包括：

三个光电转换单元，分别将所述三路混频光信号转换成电信号，从而获得三路电信号；

三个滤波单元，分别对所述三路电信号进行滤波，从而获得三路滤波后电信号；

三个差分单元，获得所述三路滤波后电信号两两之间的电压的差分，从而获得三路差分信号，

所述功率检测单元包括：

三个平方器，分别获得所述三路差分信号的平方，从而获得三路平方值；以及

加法器，获得所述三路平方值的和。

附记3、根据附记1所述的外调制器监测装置，其特征在于，

所述混频单元是3×3光耦合器，将经过所述外调制器处理的光信号和未经过所述外调制器处理的光信号混频成三路混频光信号；

所述电差分单元为差分滤波单元，所述差分滤波单元包括：

三个光电转换单元，分别将所述三路混频光信号转换成电信号，从而获得三路电信号；

三个差分单元，获得所述三路电信号两两之间的的电压的差分，从而获得三路差分信号；

三个滤波单元，分别对所述三路差分信号进行滤波，从而获得三路滤波后电信号；

所述功率检测单元包括：

三个平方器，分别获得所述三路滤波后电信号的平方，从而获得三路平方值；

加法器，获得所述三路平方值的和。

附记4、根据附记1所述的外调制器监测装置，其特征在于，

所述混频单元是4×4光耦合器，将经过所述外调制器处理的光信号和未经过所述外调制器处理的光信号混频成四路混频光信号；

所述电差分单元为差分滤波单元，所述差分滤波单元包括：

四个光电转换单元，分别将所述四路混频光信号转换成电信号，从而获得四路电信号；

两个差分单元，分别获得所述四路电信号之中相邻两路的差分，从而获得两路差分信号，

两个滤波单元，分别对所述两路差分信号进行滤波，从而获得两路滤波后电信号；

所述功率检测单元包括：

两个平方器，分别获得所述两路滤波后电信号的平方，从而获得两路平方值；

加法器，获得所述两路平方值的和。

附记5、根据附记1所述的外调制器监测装置，其特征在于，

所述混频单元是4×4光耦合器，将经过所述外调制器处理的光信号和未经过所述外调制器处理的光信号混频成四路混频光信号；

所述电差分单元为差分滤波单元，所述差分滤波单元包括：

四个光电转换单元，分别将所述四路混频光信号转换成电信号，从而获得四路电信号；

四个滤波单元，分别对所述四路电信号进行滤波，从而获得四路滤波后电信号；

两个差分单元，分别获得所述四路滤波后电信号之中相邻两路电信号的差分，从而获得两路差分信号，

所述功率检测单元包括：

两个平方器，分别获得所述两路差分信号的平方，从而获得两路平方值；

加法器，获得所述两路平方值的和。

附记6、根据附记1所述的外调制器监测装置，其特征在于，所述混频单元是对称混频单元。

附记7、根据附记1所述的外调制器监测装置，其特征在于，所述外调制器是单路MZ调制器或多路MZ调制器。

附记8、一种外调制器监测方法，用于监测外调制器，该外调制器监测方法包括：

混频步骤，用于将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号进行混频，获得多路混频光信号；

光电转换步骤，用于将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号；

差分步骤，对所述多路电信号的电压进行差分处理，获得差分信号；以及

功率检测步骤，用于检测经差分处理的信号的功率。

附记9、根据附记8所述的外调制器监测方法，其特征在于，

所述混频步骤将经过所述外调制器处理的光信号和未经过所述外调制器处理的光信号混频成三路混频光信号；

所述电差分步骤包括：

分别将所述三路混频光信号转换成电信号，从而获得三路电信号；

分别对所述三路电信号进行滤波，从而获得三路滤波后电信号；

获得所述三路滤波后电信号两两之间的电压的差分，从而获得三路差分信号，

所述功率检测步骤包括：

分别获得所述三路差分信号的平方，从而获得三路平方值；以及

获得所述三路平方值的和。

附记10、根据附记8所述的外调制器监测方法，其特征在于，

所述混频步骤将经过所述外调制器处理的光信号和未经过所述外调制器处理的光信号混频成四路混频光信号；

所述差分步骤包括：

分别将所述四路混频光信号转换成电信号，从而获得四路电信号；

分别对所述四路电信号进行滤波，从而获得四路滤波后电信号；

分别获得所述四路滤波后电信号之中相邻两路电信号的差分，从而获得两路差分信号，

所述功率检测步骤包括：

分别获得所述两路差分信号的平方，从而获得两路平方值；

加法器，获得所述两路平方值的和。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种外调制器监测装置，用于监测加载有驱动信号的外调制器，该外调制器监测装置包括：

混频单元，用于将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号进行混频，获得多路混频光信号；

电差分单元，用于通过低速率光电变换器将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号，并对所述多路电信号的电压进行差分处理，来获得低频差分信号，或者用于将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号，并对所述多路电信号的电压进行差分滤波处理，来获得低频差分信号；以及

功率检测单元，用于检测所述低频差分信号的功率，以基于所检测的功率控制所述外调制器的偏置电压，从而控制所述外调制器的工作点。

2.根据权利要求1所述的外调制器监测装置，其特征在于，

所述混频单元是3×3光耦合器，将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号混频成三路混频光信号；

所述电差分单元为差分滤波单元，所述差分滤波单元包括：

三个光电转换单元，分别将所述三路混频光信号转换成电信号，从而获得三路电信号；

三个滤波单元，分别对所述三路电信号进行滤波，从而获得三路滤波后电信号；

三个差分单元，获得所述三路滤波后电信号两两之间的的电压的差分，从而获得三路差分信号，

所述功率检测单元包括：

三个平方器，分别获得所述三路差分信号的平方，从而获得三路平方值；以及

加法器，获得所述三路平方值的和。

3.根据权利要求1所述的外调制器监测装置，其特征在于，

所述混频单元是3×3光耦合器，将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号混频成三路混频光信号；

所述电差分单元为差分滤波单元，所述差分滤波单元包括：

三个光电转换单元，分别将所述三路混频光信号转换成电信号，从而获得三路电信号；

三个差分单元，获得所述三路电信号两两之间的电压的差分，从而获得三路差分信号；

三个滤波单元，分别对所述三路差分信号进行滤波，从而获得三路滤波后差分信号；

所述功率检测单元包括：

三个平方器，分别获得所述三路滤波后差分信号的平方，从而获得三路平方值；

加法器，获得所述三路平方值的和。

4.根据权利要求1所述的外调制器监测装置，其特征在于，

所述混频单元是4×4光耦合器，将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号混频成四路混频光信号；

所述电差分单元为差分滤波单元，所述差分滤波单元包括：

四个光电转换单元，分别将所述四路混频光信号转换成电信号，从而获得四路电信号；

两个差分单元，分别获得所述四路电信号之中相邻两路的差分，从而获得两路差分信号，

两个滤波单元，分别对所述两路差分信号进行滤波，从而获得两路滤波后差分信号；

所述功率检测单元包括：

两个平方器，分别获得所述两路滤波后差分信号的平方，从而获得两路平方值；

加法器，获得所述两路平方值的和。

5.根据权利要求1所述的外调制器监测装置，其特征在于，

所述混频单元是4×4光耦合器，将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号混频成四路混频光信号；

所述电差分单元为差分滤波单元，所述差分滤波单元包括：

四个光电转换单元，分别将所述四路混频光信号转换成电信号，从而获得四路电信号；

四个滤波单元，分别对所述四路电信号进行滤波，从而获得四路滤波后电信号；

两个差分单元，分别获得所述四路滤波后电信号之中相邻两路电信号的差分，从而获得两路差分信号，

所述功率检测单元包括：

两个平方器，分别获得所述两路差分信号的平方，从而获得两路平方值；

加法器，获得所述两路平方值的和。

6.根据权利要求1所述的外调制器监测装置，其特征在于，所述混频单元是对称混频单元。

7.根据权利要求1所述的外调制器监测装置，其特征在于，所述外调制器是单路MZ调制器或多路MZ调制器。

8.一种外调制器监测方法，用于监测加载有驱动信号的外调制器，该外调制器监测方法包括：

混频步骤，用于将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号进行混频，获得多路混频光信号；

光电转换及差分步骤，用于通过低速率光电变换器将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号，对所述多路电信号的电压进行差分处理，来获得低频差分信号，或者用于将所述多路混频光信号转换成相对应的多路电信号，并对所述多路电信号的电压进行差分滤波处理，来获得低频差分信号；以及

功率检测步骤，用于检测所述低频差分信号的功率，以基于所检测的功率控制所述外调制器的偏置电压，从而控制所述外调制器的工作点。

9.根据权利要求8所述的外调制器监测方法，其特征在于，

所述混频步骤将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号混频成三路混频光信号；

所述光电转换及差分步骤包括：

分别将所述三路混频光信号转换成电信号，从而获得三路电信号；

分别对所述三路电信号进行滤波，从而获得三路滤波后电信号；

获得所述三路滤波后电信号两两之间的电压的差分，从而获得三路差分信号，

所述功率检测步骤包括：

分别获得所述三路差分信号的平方，从而获得三路平方值；以及

获得所述三路平方值的和。

10.根据权利要求8所述的外调制器监测方法，其特征在于，

所述混频步骤将经过所述外调制器调制的光信号和未经过所述外调制器调制的光信号混频成四路混频光信号；

所述光电转换及差分步骤包括：

分别将所述四路混频光信号转换成电信号，从而获得四路电信号；

分别对所述四路电信号进行滤波，从而获得四路滤波后电信号；

分别获得所述四路滤波后电信号之中相邻两路电信号的差分，从而获得两路差分信号，

所述功率检测步骤包括：

分别获得所述两路差分信号的平方，从而获得两路平方值；

加法器，获得所述两路平方值的和。