CN111868611A - 光学收发器设备、光学调制器控制方法和存储光学调制器控制程序的非暂时性计算机可读介质 - Google Patents

光学收发器设备、光学调制器控制方法和存储光学调制器控制程序的非暂时性计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

本公开包括两级设置功能，其包括仅在预定周期中的初始启动时执行的预搜索和对每个周期执行的反馈比例控制。预搜索将在开始随后执行的反馈比例控制时的控制信号设置为基准值。反馈比例控制重复以下处理：通过控制信号(27)开始对光学调制器(12)的控制，该控制信号对应于在预搜索或在前一周期中设置的基准值；基于从光学调制器(12)获得的误差信号(26)计算新基准值，以及通过对应于该新基准值的控制信号(27)来控制光学调制器(12)，由此将误差信号(26)被最小化的控制信号(27)获得为最优控制信号，将所获得的控制信号设置为用于控制光学调制器(12)的信号，并且将最优控制信号存储为将在下一周期中开始反馈比例控制时使用的基准值。

Description

光学收发器设备、光学调制器控制方法和存储光学调制器控 制程序的非暂时性计算机可读介质
技术领域
本公开涉及一种光学收发器设备、光学调制器控制方法以及光学调制器控制程序。特别地，本公开涉及一种光学收发器设备、光学调制器控制方法和光学调制器控制程序，其适合应用于例如大容量、高速和高性能的设备，诸如由通信提供商管理的商业光学网络中的600G/1.2T TRANSPONDER数字相干模块。
背景技术
在光学通信网络中，通常使用通过数据信号调制连续(CW：连续波)光并且通过打开或关闭连续光来改变光学强度的光学强度调制。在比特率为10Gbps或更大的高速传输中，被称为外部调制器的Mach-Zehnder型光学调制器被广泛地用作光学调制器。在名为《控制光学调制器的光学调制装置和方法》的专利文献1(日本未审专利申请公开No.2000-162563)中公开了该Mach-Zehnder型光学调制器的技术。还如专利文献1中所公开的，在Mach-Zehnder型光学调制器中，构成衬底的LiNbO 3(铌酸锂：缩写为LN)的温度变化、对其长时间施加的电场以及其老化伴随着衬底的极化，这导致用于控制的偏置电压发生波动。
因此，为了稳定光学调制器的工作点，需要保持以毫米级的短时间间隔执行反馈控制。即，要求重复执行反馈控制：根据控制将施加到光学调制器的驱动偏置电压的控制信号，从光学调制器输出的调制光学信号中提取误差信号，该误差信号对应于通过计算被包括在调制光学信号中的控制信号；并且将控制信号改变为新值以便消除误差信号，由此将新值输出到光学调制器。然而，在当前技术中，存在要解决的问题，即，对于安装有上述光学调制器的光学收发器设备，需要较长的时间来执行反馈控制。
根据当前技术，光学收发器设备中的反馈控制所需的时间较长的原因如下。原因之一是由于需要执行以下操作：根据误差信号的大小将通过硬件电路或处理器计算的误差信号分为四个范围的操作，以及在四个范围的每一个中以不同的步长改变电压的同时，重复顺序地施加控制信号的电压的操作，由此获得误差信号的值较小的最优控制信号。另一个原因是，在启动反馈控制时每次必须将第一控制信号的值设置为固定的基准值。
当根据误差信号的大小将误差信号分为四个范围，并且在四个范围的每一个中以不同的步长改变电压的同时顺序地施加控制信号的电压时，可以例如如下所示，具体地设定控制信号的四个范围和步长。
(1)第一范围
当误差信号的大小为0-10mV时，以1mV为单位改变要施加的控制信号。
(2)第二范围
当误差信号的大小为11-100mV时，以3mV为单位改变要施加的控制信号。
(3)第三范围
当误差信号的大小为101-500mV时，以10mV为单位改变要施加的控制信号。
(4)第四范围
当误差信号的大小为501-2500mV时，以20mV为单位改变要施加的控制信号。
图8是用于描述当前技术中设置控制信号的操作的说明图，其使用图表上的黑点，示出了根据误差信号的大小将它们分成上述四个范围并且改变要施加的控制信号的步长的状态。如图8所示，当从被指示为第四范围中的控制开始的控制信号A1(恒定地固定为基准值的位置)开始操作时，以20mV的步长顺序地增加该控制信号的电压直到作为第四范围的最后一个信号的控制信号A2为止。在第三范围可的控制信号B1中，步长的宽度从20mV改变为10mV，此后，顺序地增加控制信号的电压直到作为第三范围的最后一个信号的控制信号B2为止。
此外，在第二范围的控制信号C1中，步长的宽度从10mV改变为3mV，此后，顺序地增加控制信号的电压直到作为第二范围的最后一部分的控制信号C2为止。然后，在第一范围的控制信号D1中，将步长的宽度从3mV改变为1mV，此后，顺序地增加控制信号的电压直到在第一范围中检测到误差信号的最小值的控制信号D2为止。
如上所述，关于总是从固定为基准值的位置开始控制的控制信号，使用以下过程，其中：当误差信号较大并且重复反馈操作时，增大控制信号之间的步长，以及随着误差信号变小，减小控制信号之间的步长，以允许控制信号收敛到最优控制信号。因此，要求多次重复地执行反馈控制操作，直到获得误差信号为最小值的最优控制信号为止，这在提高速度方面是不利的。此外，由于控制信号中的变化的步长在四个范围的每一个中均是固定值，所以难以提高精度水平。
引用列表
专利文献
[专利文献1]日本未审专利申请公开No.2000-162563。
发明内容
发明解决的技术问题
如上所述，在当前技术中，执行光学调制器的反馈控制需要很长时间，并且控制本身是粗略控制，从提高光学调制器的控制的速度和精度的观点来看是不够的。因此，存在要解决关于如何提高光学调制器的控制的速度和精度水平的问题。
(本公开的目的)
鉴于上述情况做出了本公开，并且本公开的目的是提供一种能够减少控制光学调制器的时间的光学收发器设备、光学调制器控制方法和光学调制器控制程序。
技术解决方案
为了解决上述问题，根据本公开的光学收发器设备、光学调制器控制方法和光学调制器控制程序主要采用以下特性配置。
(1)根据本公开的一种光学收发器设备，包括：
光学调制器，该光学调制器调制来自光源的连续光，通过控制信号控制光学调制器的偏置电压，并且以预定周期定期地更新控制信号；
在两级设置控制信号的功能，两级包括仅在初始启动时执行的预搜索和对每个周期定期地执行的反馈比例控制；
在预搜索中，将在开始随后执行的反馈比例控制时使用的控制信号设置为基准值的功能；以及
在反馈比例控制中，重复以下处理的功能：通过控制信号开始对光学调制器的控制，该控制信号对应于在预搜索中设置的基准值或在前一周期中在反馈比例控制中存储的基准值；基于作为控制光学调制器的结果从光学调制器获得的误差信号计算新基准值，以及通过对应计算出的新基准值的控制信号来控制光学调制器，由此获得误差信号被最小化的控制信号作为最优控制信号，并且将获得的所述控制信号设置为用于控制光学调制器的信号，并且将设置的所述最优控制信号存储为将在下一周期中开始反馈比例控制时使用的基准值。
(2)根据本公开的一种光学调制器控制方法，包括：
通过控制信号控制调制来自光源的连续光的光学调制器的偏置电压，并且以预定周期定期地更新控制信号；
在两级设置控制信号的步骤，两级包括仅在初始启动时执行的预搜索和对每个周期定期地执行的反馈比例控制；
在预搜索中，将在开始随后执行的反馈比例控制时使用的控制信号设置为基准值的步骤；以及
在反馈比例控制中，重复以下处理的步骤：通过控制信号开始对光学调制器的控制，该控制信号对应于在预搜索中设置的基准值或在前一周期中的在反馈比例控制中存储的基准值；基于作为控制光学调制器的结果从光学调制器获得的误差信号计算新基准值，以及通过对应于计算出的新基准值的控制信号来控制光学调制器，由此获得误差信号被最小化的控制信号作为最优控制信号，并且将获得的所述控制信号设置为用于控制光学调制器的信号，并且将设置的所述最优控制信号存储为将在下一周期中开始反馈比例控制时使用的基准值。
(3)根据本公开的一种光学调制器控制程序，通过计算机执行：通过控制信号控制调制来自光源的连续光的光学调制器的偏置电压，并且以预定周期定期地更新控制信号；光学调制器控制程序包括以下处理：
在两级设置控制信号，两级包括仅在初始启动时执行的预搜索和对每个周期定期地执行的反馈比例控制；
在预搜索中，将在随后执行的反馈比例控制时使用的控制信号设置为基准值；以及
在反馈比例控制中，重复以下处理：通过控制信号开始对光学调制器的控制，该控制信号对应于在预搜索中设置的基准值或在前一周期中在反馈比例控制中存储的基准值；基于作为控制光学调制器的结果从光学调制器获得的误差信号计算新基准值，以及通过对应于计算出的新基准值的控制信号来控制光学调制器，由此获得误差信号被最小化的控制信号作为最优控制信号，并且将获得的所述控制信号设置为用于控制光学调制器的信号，并且将设置的所述最优控制信号存储为将在下一周期中开始反馈比例控制时使用的基准值。
本发明的有益效果
根据本公开的光学收发器设备、光学调制器控制方法和光学调制器控制程序，可以主要获得以下效果。
将仅首次执行的操作分离为“预搜索”，并且可以从相邻值开始定期地执行的每个反馈比例控制中的第一控制信号，此时可以获得误差信号的最小值，从而可以减少控制光学调制器的时间和启动安装了光学调制器的光学收发器设备10的时间。此外，在每个反馈比例控制中使用基于误差信号计算的校正值来生成精细控制信号，从而可以高精度地控制光学调制器12、提高信号质量，并且实现诸如64QAM的多级调制。
附图说明
图1是示出根据本公开的光学收发器设备的内部配置的一个示例的框配置图；
图2是用于描述在图1所示的光学收发器设备中的反馈比例控制的操作的一个示例的说明图；
图3是示出在图1所示的光学收发器设备的光学调制器上的控制操作的概要的一个示例的流程图；
图4是示出在图3所示的流程图中，关于步骤S2所示的预搜索的详细操作的一个示例的流程图；
图5是用于描述在图4的流程图所示的预搜索中，设置控制信号的顺序的一个示例的说明图；
图6是关于图3的流程图中的步骤S3所示的反馈比例控制的详细操作的一个示例的流程图；
图7是用于描述在图6的流程图所示的反馈比例控制中，设置控制信号的顺序的一个示例的说明图；以及
图8是用于描述根据当前技术，设置控制信号的操作的说明图。
具体实施方式
在以下描述中，参考附图，将描述根据本公开的光学收发器设备、光学调制器控制方法和光学调制器控制程序的优选示例性实施例。尽管在下文的描述中将描述根据本公开的光学收发器设备和光学调制器控制方法，但是不用说，该光学调制器控制方法可以被执行为可以由计算机执行的光学调制器控制程序或光学调制器控制程序可以被存储在可由计算机读出的存储介质中。此外，不用说，为方便起见，将附图所附的参考标记添加到各个元件作为促进理解的一个示例，并且不旨在将本公开限于所示出的方面。
(本公开的特征)
在给出本公开的示例性实施例的描述之前，将首先描述本公开的特征的概述。本公开的主要特征在于包括两级控制功能，该两级控制功能包括用于获取相邻控制信号的“预搜索”，其中，在初始启动光学调制器时通过粗略搜索来获得最小误差信号，以及“反馈比例控制”，其中，从相邻控制信号开始操作，其中，对于每个预定周期每次都获得最小误差信号，并且通过基于所获得的误差信号校正新控制信号来控制光学调制器。在“反馈比例控制”中，重复上述操作，由此设置误差信号被最小化的最优控制信号。
更具体地，根据本公开，作为“预搜索”，在初始启动光学调制器时，粗略地搜索假设误差信号可能变为有关用于偏置电压控制的控制信号的最小值的范围，并且将误差信号被最小化的控制信号中的一个预先确定为用于随后执行的第一反馈比例控制的“基准值”。然后，在对每个预定周期定期地执行的“反馈比例控制”中，首先由在前一周期中的“预搜索”或反馈比例控制中确定的“基准值”的控制信号控制光学调制器，然后依次生成由基于所获得的误差信号而计算的校正值校正的新“基准值”，并且由对应于所生成的新“基准值”的控制信号来控制光学调制器。重复上述操作，由此获取将最小误差信号已经获得为最优控制信号的控制信号，该控制信号被设置为用于控制光学调制器的信号。此后，该设定的最优控制信号被存储为下一周期中，开始反馈比例控制时使用的基准值。本公开的主要特征将执行上述操作。
因此，可以减少控制光学调制器的时间和启动收发器设备的时间，并且可以通过最优偏置电压来使能光学调制器的控制，由此获得高精度的光学调制器。本公开针对的光学调制器主要是指使用诸如LN(LiNbO3的缩写：铌酸锂)的铁电晶体的光学调制器。
总而言之，本公开的一个特征是执行关于光学调制器的驱动偏置电压的控制的两级控制，如下所述。
(1)第一级是在开始对光学调制器的初始控制之后立即执行的“预搜索”。“预搜索”是在对光学调制器进行初始控制时执行的过程，其预先粗略地搜索假定误差信号可能变为最小值的范围，并且作为搜索的结果，确定误差信号具有最小值的控制信号(控制光学调制器的驱动偏置电压的信号)作为“基准值”。本公开具有使随后执行的“反馈比例控制”从在“预搜索”中确定的“基准值”(即，此时可以获得误差信号的最小值的最优控制信号附近的控制信号)，而不是从预先已经固定和设定的一个基准值开始的功能。
(2)在预搜索之后执行的第二级，是以预定周期在预搜索之后定期地执行的“反馈比例控制”。这里，“反馈比例控制”是在光学调制器的初始控制时的“预搜索”之后执行的。“反馈比例控制”开始于使用对应于在“预搜索”中确定为驱动偏置电压的“基准值”的控制信号来控制光学调制器的操作，并且执行控制以便获取误差信号被最小化的最优控制信号。然后，在第二个和后续周期中，无需预先执行“预搜索”而立即开始控制光学调制器的操作，其中该控制光学调制器的操作将对应于在最后一次执行的“反馈比例控制”中被设置为最优控制信号的“基准值”的控制信号用作驱动偏置电压，并且执行控制以便获取最小化误差信号的最优控制信号。
在每个“反馈比例控制”中，首先，开始通过控制信号获得误差信号的操作，该控制信号对应于“预搜索”中的或前一周期的“反馈比例控制”中的“基准值”(确定在每个时间点误差信号已经变得最小的控制信号)，并且将所获得的误差信号的值乘以预定为用于调节控制灵敏度的值(控制步长)的常数β，以获得校正值α。此后，以在校正之后可以获得在误差信号接近“0”的方向上的控制信号的方式，使用所获得的校正值α对“基准值”进行校正(例如，通过使校正值α与“基准值”相加或相减)以计算新的“基准值”，并且将对应于所计算的新的“基准值”的控制信号用作驱动偏置电压来控制光学调制器。重复上述操作。通过重复上述操作，获取误差信号被最小化的控制信号作为最优控制信号，并且将其设置为用于控制光学调制器的信号，并且存储该设置的最优控制信号以在下一周期启动“反馈比例控制”时用作“基准值”(即控制信号)。本公开包括上述功能。
即，根据本公开的控制与当前技术的控制的比较如下表1所示。根据本公开中周期性执行的第二级中的“反馈比例控制”，与当前技术中的比例控制相比，可以缩短控制光学调制器的时间并且更准确和更稳定地操作光学调制器。
[表1]
本公开的控制 当前控制
控制信号 基准值±α 先前值±α'
α,α' α＝误差信号值×常数β α'＝常数(四值比例控制)
预搜索 是 否
如表1所示，在当前的光学调制器中，作为用于周期性执行的光学调制器的反馈控制的控制信号，不执行“预搜索”，并且从每个周期固定不变的基准值开始，重复“先前值±校正值α'”(α'：基于误差信号的大小，通过四个值进行比例控制)的操作。因此，如上在背景技术中所述，不可能防止控制信号增加，直到获得适当的控制信号为止。
另一方面，在本公开中，仅在第一次时执行第一级的“预搜索”，并且在每个周期定期地执行第二级的“反馈比例控制”中，将在前一周期的“预搜索”或“反馈比例控制”中获取的最优控制信号用作新的“基准值”，并且每次执行从新的“基准值”开始获取此时的最优控制信号的操作。
即，在本公开中，作为用于反馈比例控制的控制信号，将与具有在“预搜索”中粗略搜索的最小值的误差信号对应的控制信号设置为初始基准值，并且在此之后，通过“基准值±校正值α”(α＝误差信号值×常数β，常数β：预先确定为调节控制灵敏度(控制步长)的值的数值)执行反馈比例控制，其中根据误差信号的值的新基准值被精细地设置，由此确定最优控制信号。
因此，在随后的处理中，在周期性执行的第二级中，操作从可以获得最小误差信号的相邻控制信号开始，并且可以精细地设置基准值，从而可以获得其精度高于当前技术的最优控制信号，并且与当前技术相比大大减少了控制光学调制器的时间。
所使用的控制信号是用于偏置驱动电路的控制电压的信号，该偏置驱动电路执行将驱动偏置电压施加到光学调制器的偏置控制端的操作，并且在间接的意义上，其是指可以被看作用于光学调制器的偏置电压的电压值。此外，误差信号是指用数值表示为光学调制器的偏置控制而添加的低频信号(该信号也被称为抖动信号或导频信号)的振幅的数据。
<本公开的实施例>
接下来，将详细描述本公开的示例性实施例。在示例性实施例中，LN调制器用作目标光学调制器。此外，关于将用于LN调制器的偏置控制的控制信号，操作从设置在“预搜索”中误差信号已经被最小化的值(基准值)开始，并且重复将通过使校正值α与基准值相加或相减获得的值设置为新基准值的操作，其中，该校正值α是基于顺序获得的误差信号计算出的。注意，通过例如由硬件电路和处理器(数字信号处理器(DSP))执行的计算来生成误差信号，并且通过使用例如处理器，将误差信号乘以常数β(基于作为用于调节控制灵敏度(控制步长)的数值的样本值而预先确定的值)来获得校正值α。假设执行诸如64QAM或32QAM的多级调制的光学收发器设备被用作根据示例性实施例的光学收发器设备。
(本公开的示例性实施例的配置示例)
首先，参考图1，将描述根据本公开的光学收发器设备的内部配置的一个示例。图1是示出根据本公开的光学收发器设备的内部配置的一个示例的框图。图1所示的光学收发器设备10被配置为至少包括光源11、光学调制器12、接收器13、DSP 14、控制器15和存储介质16。
光源11，其例如是用于数字相干光学通信的小型应答器的光源(诸如ITLA(可集成可调激光器组件：可变波长激光光源)，包括输出连续(CW：连续波)光，并且将CW光输出到光学调制器12的功能。作为LN调制器的光学调制器12包括通过来自控制器15的电压控制相位调制从光源11输入的CW光，并且将调制的光学信号输出为调制光学信号的功能。
控制器15，其包括用于光学调制器12的控制驱动器的功能，对从DSP 14输出的电信号执行各种处理、生成控制信号、调节所生成的控制信号的波形，并且将所获得的信号输出到光学调制器12作为将用于光学调制器12的偏置电压控制的控制驱动信号。然后，控制器15通过反馈比例控制121控制光学调制器12，该反馈比例控制121经由光学调制器12→接收器13→DSP 14(如图1中的环形箭头所示)执行反馈操作，。
现在，在该示例性实施例中，控制器15包括处理器，并且该处理器从存储介质16接收数据或向存储介质16输出数据，由此检测由从DSP 14输出的电信号指示的误差信号(指示为光学调制器12的偏置控制而添加的低频信号的振幅的数据)。此外，将所检测的误差信号与控制信号相关联地存储在存储介质16中，并且同时检查所检测的误差信号是否已变为“0”或者是否已从先前值增加，以便确定误差信号是否已经达到最小值。
此外，当所检测的误差信号不是“0”并且是从先前值减小的值时，控制器15的处理器将所检测的误差信号乘以预定为用于调节控制灵敏度(控制步长)的数值的常数β，以获得相对于基准值的校正值α。然后，将所获得的校正值α与作为预搜索的结果获得的基准值，或在先前的反馈比例控制121中计算出的基准值相加或相减，由此生成新的控制信号。然后，将新生成的控制信号存储在存储介质16中，作为反馈比例控制121的下一基准值。
接收器13将由光学调制器12调制并从其输出的光学信号，即调制的光学信号转换为电信号，并且将该电信号输出至DSP 14。DSP 14，其作为与硬件电路协作执行各种数据处理的数字信号处理器，具有以下功能：对从接收器13接收的电信号执行各种处理，生成由数值表示的指示为光学调制器12的偏置控制而添加的低频信号(该信号也被称为抖动信号或导频信号)的振幅的误差信号，并且将所生成的误差信号输出到控制器15。
接下来，参考图2，将进一步描述由图1中的箭头线所示的反馈比例控制121的操作。图2是用于描述图1所示的光学收发器设备10中的反馈比例控制121的操作的一个示例的说明图。图1所示的DSP 14和控制器15之间的功能分配仅示出了一个示例，并且不限于上文在图1的描述中所述的功能分配，以及可以执行期望的功能分配，只要可以更迅速和更准确地执行关于反馈比例控制121的一系列操作即可。例如，DSP 14还可以包括除了生成误差信号之外的功能，诸如计算校正值α的功能。
关于上述描述，图2将具有从光学调制器12输出的调制光学信号25转换成电信号并且输出误差信号26的功能的控制器(硬件电路+处理器：图1中的DSP 14)表示为第一控制器21，以及将具有由从第一控制器21输入的误差信号26生成新的控制信号27并且将该新的控制信号27输出到光学调制器12的功能的控制器(处理器：图1中的控制器15)表示为第二控制器22。
第一控制器21在其中包括控制电路单元211，其对应于硬件电路，该控制电路单元211提取包括在经由接收器13从光学调制器12输出的调制光学信号25中的误差信号分量，并且将误差信号转换为具有数字信号形式的电信号，并且包括与控制电路单元211协作生成误差信号26的误差信号生成器212。
此外，第二控制器22在其中包括：检测来自第一控制器21的误差信号26的误差信号检测单元221、乘法器222、控制方向确定单元223和控制信号生成器224，其中，乘法器222将由误差信号检测单元221检测到的误差信号26乘以预定为用于调节控制灵敏度(控制步长)的数值的常数β并且生成校正值α，控制方向确定单元223相对于由乘法器222生成的校正值α的基准值来确定控制方向，以及控制信号生成器224朝着在控制方向确定单元223中确定的方向，通过校正值α对基准值进行校正，以生成新的基准值，并且将与所生成的基准值相对应的控制信号27输出到光学调制器12。
如图2所示，首先，当从第二控制器22中的控制信号生成器224向光学调制器12输出控制信号27时，光学调制器12从光学监视器输出端向图2中未示出的接收器13输出调制光学信号25，该调制光学信号25通过将根据控制信号27从光源11输入的连续光(CW光)进行调制而获的。接收器13将调制光学信号25转换成电信号并将所获得的信号输出到第一控制器21。在从接收器13接收到转换成电信号的调制光学信号25时，第一控制器21通过与误差信号生成器212协作的控制电路单元211提取包括在调制光学信号25中的误差信号分量，将所提取的误差信号分量转换成数字信号以生成误差信号26，并且将误差信号26输出到第二控制器22。
首先，当误差信号检测单元221已经从第一控制器21检测到误差信号26时，此时第二控制器22将所检测的误差信号26与控制信号27相关联地存储在存储介质16中，并进一步检查误差信号26是否为“0”或者是否为从先前值增加的值。当误差信号为“0”或从先前值增加时，确定已经检测到此时在反馈比例控制121中的误差信号的最小值，并且已经检测到用于控制光学调制器12的最优控制信号。在这种情况下，操作移至结束本周期的反馈比例控制121的操作。即，当所检测的误差信号对应于与误差信号“0”相对应或者是从先前值增加的值的控制信号27时，将对应于先前误差信号的控制信号27设置为此次反馈比例控制121中的最优控制信号，并且将对应于先前误差信号的控制信号27存储在存储介质16中，作为指示在下一周期启动反馈比例控制121时使用的控制信号的基准值。
此外，当所检测的误差信号26不是“0”并且已经减小到小于先前值的值时，这意味着还没有检测到误差信号的最小值的状态。在这种情况下，误差信号检测单元221将该误差信号26输出到乘法器222。乘法器222将误差信号26乘以预定常数β以生成校正值α，并且将校正值α输出到控制方向确定单元223。控制方向确定单元223确定对基准值进行校正的方向(即，是否增加或者减去校正值α)，并且将作为指示控制方向的确定方向的确定结果输出到控制信号生成器224。控制信号生成器224基于由乘法器222生成的校正值α和在控制方向确定单元223中确定的控制方向来校正到目前为止已设置的基准值(在该示例性实施例中，使校正值α与基准值相加或相减)以生成新的基准值。然后，控制信号生成器224将所生成的新基准值作为指示新控制信号的信息存储在存储介质16中，生成与所生成的新基准值相对应的控制信号，并且将所生成的控制信号输出到光学调制器12。
上述操作是反馈比例控制121的一个循环操作。重复该循环操作，直到从第一控制器21输出的误差信号26变为“0”，或者在误差信号可以被最小化的范围内在第二控制器22中的误差信号检测单元221中检测到最小值为止。短语“在误差信号可以被最小化的范围内”是指被预定为用于执行“预搜索”的目标范围的范围。即，设置上述范围以便防止在第二控制器22中的误差信号检测单元221中未能检测到指示“0”或具有最小化值的误差信号26的情况下，反馈比例控制121的操作无限地继续。
(本公开的示例性实施例的操作的描述)
接下来，将着重于控制光学调制器12的操作，详细地描述图1所示的光学收发器设备10的操作的一个示例。在该示例性实施例中，由硬件电路和处理器执行以预定的周期被定期地执行的关于光学调制器12的上述控制。关于处理器的控制部分，其被执行为在光学收发器设备10上安装的处理器(图1所示的DSP 14和控制器15)中执行的程序(即，光学调制器控制程序)。不用说，关于处理器的控制部的操作不限于如在该示例性实施例中，该操作由处理器执行为程序的情况，而是可以在不使用处理器的情况下，由固件或硬件执行该操作。
首先，参考图3所示的流程图，将描述对光学收发器设备10的光学调制器12的控制操作的概要。图3是示出对图1所示的并且以预定周期定期地启动的光学收发器设备10的光学调制器12的控制操作的概要的一个示例的流程图。
当以预定周期启动图3所示的流程图时，检查要执行的控制是否是光学调制器12的初始控制(步骤S1)。当为初始控制时(步骤S1中为是)，首先，执行“预搜索”的操作(步骤S2)，然后，执行‘反馈比例控制’的操作(步骤S3)。另一方面，当要执行的控制不是初始控制并且已经执行了“预搜索”的操作时(步骤S1中为否)，该处理立即进行到步骤S3，其中执行'反馈比例控制'的操作(步骤S3)。通过执行步骤S3的操作，执行图2所示的反馈比例控制121。
当通过上述操作执行一个反馈比例控制时，在每个预定周期重复图3所示的流程图的操作，由此将图2所示的反馈比例控制121的循环操作定期地重复执行为反馈比例控制回路。
接下来，参考图4所示的流程图，将描述图3所示的流程图中的步骤S2中的预搜索的操作的细节。图4是示出关于图3所示的流程图中的步骤S2的预搜索的详细操作的一个示例的流程图。尽管在图4所示的流程图中，示出了对作为将输出到光学调制器12的控制信号的控制信号X1、控制信号X2、····、和控制信号X9，执行了9次“预搜索”的情况，但次数(即，在上述情况下为9次)仅是示例并且可以执行任意多次。此外，尽管在该示例性实施例中，示出了假设误差信号可能成为最小值的范围在关于控制信号X1,X2,...,X9的电压值的每一个的范围(-200mV到+200mV)的范围内并且以0mV为中心，按以50mV的间隔的步长来设置电压的情况，但不用说，不限于上述情况。
在图4所示的流程图中，首先，为了设置控制信号的初始值，对变量n设置'1'(步骤S11)，并且将控制信号Xn(初始为控制信号X1)输出到光学调制器12(步骤S12)。当从光学调制器12输出由控制信号Xn调制的调制光学信号25时，已经由接收器13接收到被转换为电信号的调制光学信号25的DSP 14从调制光学信号25提取误差信号，并且将所提取的误差信号作为误差信号Yn(初始为误差信号Y1)输出到控制器15。因此，控制器15将输出的误差信号Yn(初始为误差信号Y1)与控制信号Xn(初始为控制信号X1)相关联地存储在图1所示的存储介质16中(步骤S13)。此后，检查变量n的值是否已经达到'9'，这是最终计数(步骤S14)。
当变量n的值尚未达到最终计数'9'时(步骤S14中为否)，使变量n加“1”(步骤S15)，处理返回到步骤S12，然后，将下一个顺序的控制信号Xn中的误差信号Yn存储在存储介质16中。重复上述操作。当变量n的值达到最终计数'9'时(步骤S14中为是)，将“预搜索”中的所有控制信号Xn和误差信号Yn都存储在存储介质16中。在这种情况下，处理进行到步骤S16。
在步骤S16中，从存储在存储介质16中的误差信号Yn中搜索出值为最小值的误差信号Yn，并且将获得其值为最小值的误差信号Yn的控制信号Xn设定为指示在随后执行的反馈比例控制中，应当首先设置的控制信号的值的基准值(步骤S16)。
接下来，在下表2中示出了在“预搜索”中，将控制信号Xn和误差信号Yn存储在存储介质16中的结果的一个示例。
[表2]
Figure BDA0002688998600000171
关于在表2所示的存储示例的情况下，在“预搜索”中设置控制信号Xn的顺序，如在控制信号栏中描述为“0(基准值)”，从预先确定为固定值的控制信号X1开始控制信号Xn的设置，然后在预定为假设可以获得误差信号的最小值的范围的范围内，按X2→X3→···→X9的顺序设置控制信号。图5是用于描述在图4的流程图的预搜索中，设置控制信号的顺序的一个示例的说明图。如图5和表2所示，如上所述，将“预搜索”中的9个控制信号设置为通过以50mV的步长，将预先假设的从-200mV到+200mV的范围分为假设可以获得误差信号的最小值的范围获得的值。然后，如图5的设置顺序所示，从作为基准值的[1]0mV开始，交替切换正侧和负侧，按[1]0mV→[2]+50mV→[3]-50mV→[4]+100mV→[5]-100mV→...的顺序，设置控制信号。然而，设置控制信号Xn的顺序不限于上述顺序，而是可以是任何期望的顺序。
在表2所示的存储示例的情况下，九个误差信号Yn的最小值是'55mV'，其是误差信号Y4的值。此外，如表2的存储示例所示，与误差信号Y4相对应的控制信号X4为'+100mV'。因此，作为“预搜索”的粗略搜索的结果，将已经获得最小误差信号Y4的控制信号X4(即'+100mV')确定为指示在随后执行的反馈比例控制的第一级使用的控制信号的值的“基准值”。即，不是从开始表2中示为'0mV(基准值)'的“预搜索”的时间点，而是从该控制信号的值附近中，可以获得此时的控制信号的更准确最小值的值开始随后执行的反馈比例控制。因此，与类似相关技术中从固定值'0mV'开始反馈比例控制的情况相比，可以以更短的时间获取最优控制信号，由此可以减少控制光学调制器12的时间。
在该示例性实施例中，在随后执行的反馈比例控制中，为了防止检测对应于误差信号的最小值的控制信号的操作无限继续，如上所述，仅在“预搜索”中，预定为“期望获得误差信号的最小值的范围”的范围中执行反馈比例控制。然而，可以基于“预搜索”的结果再次设置执行反馈比例控制的范围。
例如，可以基于“搜索范围”，再次设置期望在反馈比例控制中获得误差信号的最小值的范围，该“搜索范围”是落入以在“预搜索”中获得的误差信号的最小值为中心的预定阈值范围内的误差信号的范围。即，当例如将'±50mV'设置为预定阈值时，在表2所示的存储的示例中，将以由“预搜索”中的最小误差信号Y4指示的'55mV'为中心，落入阈值'±50mV'内的范围(5mV至105mV)确定为反馈比例控制中的“搜索范围”。在执行“预搜索”之后执行的每个反馈比例控制中，当误差信号超过上述“搜索范围”时，取消反馈比例控制。在随后的处理中，从在前一反馈比例控制中收集的误差信号中提取最小误差信号，并且将获得上述误差信号时的控制信号确定为此时的最优控制信号。
此外，“预搜索”的操作过程不限于图4的流程图所示的过程。“预搜索”是在初始启动时限定的操作，因此不是周期性重复的操作。因此，即使当稍微增加“预搜索”的执行时间时，例如，上述作为当前技术的方法，即，取决于误差信号的大小将误差信号划分为四个范围，并且在四个范围的每一个中施加以不同步长改变的控制电压的方法可以被用作“预搜索”。
接下来，将使用图6所示的流程图，参考图2来描述图3的流程图中所示的步骤S3的反馈比例控制的操作的细节。图6是示出关于图3的流程图的步骤S3中所示的反馈比例控制的详细操作的一个示例的流程图，并且示出了对每个预定周期，定期地执行的反馈比例控制的操作过程。即，图6描述了在预定周期时开始的反馈比例控制中，在确定可以获得最小误差信号的最优控制信号之前，重复一个或多个循环操作的每个操作。
当在图6所示的流程图中，开始反馈比例控制并且将误差信号26从第一控制器21输入到图2所示的第二控制器22时，由误差信号检测单元221检测误差信号26(步骤S21)。在第一反馈比例控制的操作时，输入具有对应于控制信号27的最小值的误差信号26，该最小值在图4的“预搜索”的操作中被设置为“基准值”(在表2所示的存储示例的情况下，作为误差信号Y4的'55mV')。此外，在第二个和后续循环中的反馈比例控制的操作时，输入相对于控制信号27的误差信号26，该控制信号27已经由控制信号生成器224确定为前一周期执行的反馈比例控制中的最优控制信号。
接下来，误差信号检测单元221检查输入的误差信号26是否是除'0'以外的值并且是否已经减小到小于前一误差信号26的值(步骤S22)。当输入的误差信号26不是'0'并且已经减小到小于前一误差信号26的值时(步骤S22为是)，处理进行到步骤S23。另一方面，当误差信号26为'0'或已经增加到等于或大于前一误差信号26的值时(步骤S22中为否)，确定已经检测到可以获得本周期的反馈比例控制中的误差信号的最小值的最优控制信号，然后处理进行到步骤S27。
在本周期的第一循环操作中，尚未获得前一误差信号26。因此，在步骤S22中检查输入的误差信号26是否为'0'。此外，关于步骤S22中的确定条件，为了防止由于不可能检测到误差信号26已经变为'0'或已经增大到等于或大于前一误差信号26的值而导致的反馈比例控制无限持续，当输入的误差信号是'0'以外的值并且已经减小到小于前一误差信号26的值时(步骤S22为是)，在处理直接进行到步骤S23前，可以进一步增加以下确定条件之，尽管在图6的流程图中未示出。
例如，确定输入的误差信号26是否存在于'期望获得误差信号的最小值的范围内'。当输入的误差信号26存在于上述范围内时，处理进行到步骤S23。另一方面，当输入的误差信号26已经超出'期望获得误差信号的最小值的范围'时，取消反馈比例控制的操作。在这种情况下，假设在本周期的反馈比例控制中收集所有误差信号的操作已经完成，则可以从本周期的反馈比例控制中先前收集的误差信号中提取最小误差信号，然后处理可以进行到步骤S27。
此外，如上在“预搜索”的描述中所述，可以使用反映“预搜索”的结果的“搜索范围”，而不使用作为预先假设的范围的“期望获得误差信号的最小值的范围”来防止反馈比例控制无限持续。此外，当在反馈比例控制中顺序检测到的误差信号的变化不限于仅在一个方向上的变化的简单减小或简单增大时(即，当垂直振荡相对于在反馈比例控制的重复循环中顺序改变的控制信号的设定值获得的误差信号时)，该确定条件也有效。即，当在反馈比例控制中使误差信号振荡时，可以执行关于输入的误差信号是否“已经超过期望获得误差信号的最小值的范围”或者输入的误差信号是否“已经超出搜索范围”的确定，以代替在步骤S22的确定条件中关于输入的误差信号是否具有“小于先前值的值”的确定。
此外，关于步骤S22中的确定条件，在输入的误差信号26振荡而不是简单地减小的情况下，可以采取以下措施。即，以将误差信号26分组为预定数量为单位，可以确定是否存在从减小到增大的变化点。当已经检测到以分组为单位的误差信号26的变化点时，可以取消反馈比例控制的操作，并且可以认为已经完成本周期的反馈比例控制中收集所有误差信号的操作。
接下来，将再次描述图6所示的流程图。在步骤S23中，图2所示的乘法器222将输入的误差信号26乘以常数β以生成校正值α(步骤S23)，该常数β在装运调节时被预先确定为用于调节控制灵敏度(控制步长)的数值。通过乘以常数β的调节，可以确定光学调制器12的控制时间、控制稳定性和控制精度。即，随着误差信号26朝着最小值变小，在根据常数β的设定值的幅度中，改变控制信号27的步长的间隔变窄，由此可以获得具有更高稳定性和更高精度的最优控制信号。
此后，控制方向确定单元223确定关于使校正值α是与基准值相加还是相减的控制方向(步骤S24)。在此，控制方向确定单元223基于预先执行的样本评估结果，确定控制方向，以这种方式使误差信号接近'0'。
最后，在控制信号生成器224中，在由控制方向确定单元223确定的方向上，使由乘法器222生成的校正值α与基准值相加或相减，由此生成新的基准值(步骤S25)。关于新的基准值，在首先执行的反馈比例控制中，使用在“预搜索”中设置的“基准值”来生成新的基准值，而在第二次及以后的时间中，使用在前一控制信号生成器224中生成的“基准值”生成新的基准值。即，对于反馈比例控制的每个循环，顺序地更新用作基准值的值。然后，与所生成的新基准值相对应的控制信号27被输出到光学调制器12(步骤S26)。
此后，处理返回到步骤S21，并且重复收集相对于新生成的控制信号27的误差信号26的操作。此外，为了快速响应由于温度的变化或随时间的劣化而引起的偏压的波动，将对每个预定周期定期地启动的图6中的反馈比例控制的启动间隔设置为短时间间隔。
此外，当在步骤S22中确定误差信号26为'0'或已经增加到等于或大于前一误差信号26的值时(步骤S22中为否)，如上所述，确定已经检测到可以获得本周期的反馈比例控制中的误差信号的最小值的最优控制信号，并且处理进行到步骤S27。因此，在步骤S27中，当误差信号26为'0'时，将此次已经获得的误差信号26的控制信号27确定为最优控制信号，其中本周期的反馈比例控制中的误差信号被最小化。另一方面，当误差信号26已经增加到等于或大于前一误差信号26的值时，将已经获得前一误差信号26的控制信号27确定为最优控制信号，其中本周期的反馈比例控制中的误差信号被最小化。
当用于确定输入的误差信号26是否存在于“期望获得误差信号的最小值的范围”内的条件在步骤S22中被添加为确定条件时，如上所述，如果作为确定的结果，误差信号26没有落入“期望获得误差信号的最小值的范围”内，在步骤S27中，获得从在本周期的反馈比例控制中先前收集的误差信号中提取最小误差信号的结果。因此，在这种情况下，在步骤S27中，将与所提取的最小误差信号相对应的控制信号27确定为最优控制信号，其中本周期的反馈比例控制中的误差信号被最小化。
此后，将确定的最优控制信号作为控制信号27输出到光学调制器12，并且被存储在存储介质16中，作为指示在下一周期启动反馈比例控制时应当被首先使用的控制信号的“基准值”(步骤S27)。
图7是用于描述在图6的流程图中所示的反馈比例控制中，设置控制信号的顺序的一个示例的说明图，并且将在“预搜索”后执行的第一反馈比例控制中设置控制信号的顺序描述为示例。如图7所示，该示例示出了相对于在反馈比例控制的重复循环中改变的控制信号的设定值，简单地减小或增大误差信号而不会振荡的情况。因此，图7示出了如图6的流程图所示的，停止反馈比例控制中的重复操作，确定在反馈比例控制的重复循环中已经检测到等于或大于前一误差信号的值时的时刻，已经检测到可以获得误差信号的最小值的最优控制信号的情况。
在图7中，当执行第一反馈比例控制时，执行以下操作。首先，如图5所示，将在“预搜索”的粗略搜索操作中已经获得具有最小值的误差信号Y4(＝55mV)的控制信号X4(＝+100mV)设置为第一控制信号27，并且重新检查误差信号Y4。此后，在通过将所获得的误差信号Y4乘以预定常数β来计算第一校正值α1之后，将该校正值α1加到作为初始基准值的控制信号X4上，以生成下一控制信号X41并且获得下一误差信号Y41，以这种方式，误差信号的值变小。
如图7所示，由于对控制信号X41获得的误差信号Y41是小于前一误差信号Y4的值，因此确定尚未获得误差信号的最小值并且继续反馈比例控制。因此，在通过将所获得的误差信号Y41乘以预定常数β计算出下一校正值α2之后，将该校正值α2与前一控制信号X41相加以进一步生成下一控制信号X42，并且进一步获得下一误差信号Y42，以这样的方式，使得误差信号的值变小。由于乘以常数的误差信号Y41是小于前一误差信号Y4的值，因此当前校正值α2是小于前一校正值α1的值。因此，控制信号X42距前一控制信号X41的步长的宽度变窄，并且可以更精细地指定误差信号的最小值的点。
由于对控制信号X42获得的误差信号Y42是小于前一误差信号Y41的值，因此确定尚未获得误差信号的最小值，并且重复类似的反馈比例控制以生成下一控制信号X43并且获得误差信号Y43。已经计算出的当前校正值α3进一步小于前一校正值α2，并且控制信号X43距前一控制信号的步长的宽度进一步变窄。
由于对控制信号X43获得的误差信号Y43也是小于前一误差信号Y42的值，因此确定尚未获得误差信号的最小值，并且重复类似的反馈比例控制。即，继续该操作，使得根据误差信号的减小步长的宽度逐渐变窄，以允许控制信号收敛于最优控制信号的值。
如图7所示，当作为重复上述校准操作的结果，对下一控制信号X44获得的误差信号Y44变为等于或大于前一误差信号Y43的值时，可以确定前一控制信号X43是可以获得最小误差信号Y43的最优控制信号。
因此，通过将与具有最后一次获得的最小值的误差信号Y43相对应的控制信号X43设置为最优控制信号来控制光学调制器12，并且将控制信号X43设置为下一周期的反馈比例控制的基准值。然后，本周期的反馈比例控制的操作结束。
如上所述，由于对每个预定周期定期地开始反馈比例控制，因此在开始本周期时，将前一周期的“预搜索”或反馈比例控制中的基准值设置为第一控制信号，并且操作每次从不同的控制信号开始，以便获得具有相邻值的控制信号，其中，可以假设在本周期中可以获得误差信号的最小值或值'0'，由此可以减少控制光学调制器12的时间。
(示例性实施例的效果的描述)
如上详细所述，在该示例性实施例中，可以获得以下效果。
即，仅将首次执行的操作分离为“预搜索”，并且可以从此时可以获得误差信号的最小值的相邻值开始定期地执行的每个反馈比例控制中的第一控制信号，由此可以减少控制光学调制器12的时间和启动安装了光学调制器12的光学收发器设备10的时间。此外，在每个反馈比例控制中，使用基于误差信号计算的校正值α而不是按预定的恒定步长来生成精细的控制信号，由此可以高精度地控制光学调制器12、提高信号质量，并且实现诸如64QAM的多级调制。
已经描述了本公开的优选示例性实施例的配置。然而，应当注意到，该示例性实施例仅是本公开的示例，并且不限制本公开。本领域的技术人员将容易理解到，在不脱离本公开的精神的情况下，可以根据特定应用对本公开进行各种改进和改变。
尽管在前述实施例中将本公开描述为硬件配置，但是本公开不限于此。本公开可以通过使中央处理单元(CPU)执行计算机程序来实现期望的处理。此外，可以使用任何类型的非暂时性计算机可读介质来存储上述程序并将其提供给计算机。非暂时性计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非暂时性计算机可读介质的示例包括磁存储介质(诸如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(例如，磁光盘)、光盘只读存储器(CD-ROM)、CD-R、CD-R/W和半导体存储器(诸如掩码ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、闪存ROM、随机存取存储器(RAM)等)。可以使用任何类型的暂时性计算机可读介质将程序提供给计算机。暂时性计算机可读介质的示例包括电信号、光学信号和电磁波。暂时性计算机可读介质可以经由有线通信线路(例如，电线和光纤)或无线通信线路，将程序提供给计算机。
本申请基于并要求2018年3月30日提交的日本专利申请No.2018-066640的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
参考标志列表
10 光学收发器设备
11 光源
12 光学调制器
13 接收器
14 DSP
15 控制器
16 存储介质
21 第一控制器
22 第二控制器
25 调制光学信号
26 误差信号
27 控制信号
121 反馈比例控制
211 控制电路单元
212 误差信号生成器
221 误差信号检测单元
222 乘法器
223 控制方向确定单元
224 控制信号生成器

Claims (10)

1.一种光学收发器设备，包括：
光学调制器，所述光学调制器调制来自光源的连续光，通过控制信号控制所述光学调制器的偏置电压，并且以预定周期定期地更新所述控制信号；
在两级设置所述控制信号的功能，所述两级包括仅在初始启动时执行的预搜索和对每个周期定期地执行的反馈比例控制；
在所述预搜索中，将在开始随后执行的所述反馈比例控制时使用的所述控制信号设置为基准值的功能；以及
在所述反馈比例控制中，重复以下处理的功能：通过控制信号开始对所述光学调制器的控制，所述控制信号对应于在所述预搜索中设置的所述基准值或者在前一周期中在所述反馈比例控制中存储的基准值；基于作为控制所述光学调制器的结果从所述光学调制器获得的误差信号计算新基准值；以及通过对应于计算出的所述新基准值的所述控制信号来控制所述光学调制器，由此获得所述误差信号被最小化的所述控制信号作为最优控制信号，并且将获得的所述控制信号设置为用于控制所述光学调制器的信号，并且将设置的所述最优控制信号存储为将在下一周期中开始所述反馈比例控制时使用的基准值。
2.根据权利要求1所述的光学收发器设备，其中，在所述预搜索中，在预定为假设可以最小化所述误差信号的范围的范围中选择预定数量的控制信号，使用已经被选择的所述控制信号的每个来控制所述光学调制器，从作为由各个所述控制信号的所述控制的结果而获得的所述误差信号中，提取所述误差信号被最小化的所述控制信号，并且将提取的所述控制信号设置为所述基准值。
3.根据权利要求1或2所述的光学收发器设备，其中，
在所述反馈比例控制中基于所述误差信号生成所述新基准值，以及
通过将作为所述控制信号的所述控制的结果而获得的所述误差信号乘以预定常数来计算校正值，并且通过计算出的所述校正值进一步校正对应于当前的所述控制信号的所述基准值，由此生成所述新基准值。
4.根据权利要求3所述的光学收发器设备，其中，
在所述反馈比例控制中通过所述校正值来校正对应于当前的所述控制信号的所述基准值，以及
以使得使用所述新基准值的所述控制信号而获得的所述误差信号朝向“0”减小的方式，将所述校正值加到对应于当前的所述控制信号的所述基准值或从对应于当前的所述控制信号的所述基准值减去所述校正值。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的光学收发器设备，其中，通过在所述反馈比例控制中检测使用所述新基准值的所述控制信号而获得的所述误差信号是否已经变为“0”，或者是否已经变为大于上次获得的所述误差信号的值，来获得所述误差信号被最小化的所述控制信号获得作为所述最优控制信号。
6.一种光学调制器控制方法，包括：
通过控制信号控制光学调制器的偏置电压，并且以预定周期定期地更新所述控制信号，所述光学调制器调制来自光源的连续光；
在两级设置所述控制信号的步骤，所述两级包括仅在初始启动时执行的预搜索和对每个周期定期地执行的反馈比例控制；
在所述预搜索中，将在开始随后执行的所述反馈比例控制时使用的所述控制信号设置为基准值的步骤；以及
在所述反馈比例控制中，重复以下处理的步骤：通过控制信号开始对所述光学调制器的控制，所述控制信号对应于在所述预搜索中设置的所述基准值或者在前一周期中在所述反馈比例控制中存储的基准值；基于作为控制所述光学调制器的结果从所述光学调制器获得的误差信号计算新基准值，以及通过对应于计算出的所述新基准值的控制信号来控制所述光学调制器，由此获得所述误差信号被最小化所述控制信号作为最优控制信号，并且将获得的所述控制信号设置为用于控制所述光学调制器的信号，并且将设置的所述最优控制信号存储为将在下一周期中开始所述反馈比例控制时使用的基准值。
7.根据权利要求6所述的光学调制器控制方法，包括：在所述预搜索中，在预定为假设可以最小化所述误差信号的范围的范围中选择预定数量的控制信号，使用已经被选择的所述控制信号的每个来控制所述光学调制器，从作为由各个所述控制信号的所述控制的结果而获得的所述误差信号中，提取所述误差信号被最小化的所述控制信号，并且将提取的所述控制信号设置为所述基准值。
8.根据权利要求6或7所述的光学调制器控制方法，其中，
当在所述反馈比例控制中基于所述误差信号生成所述新基准值时，
通过将作为所述控制信号的所述控制的结果而获得的所述误差信号乘以预定常数来计算校正值，并且通过计算出的所述校正值进一步校正对应于当前的所述控制信号的所述基准值，由此生成所述新基准值。
9.根据权利要求8所述的光学调制器控制方法，包括：
在所述反馈比例控制中通过所述校正值来校正对应于当前的所述控制信号的所述基准值，以及
以使得使用所述新基准值的所述控制信号而获得的所述误差信号朝向“0”减小的方式，将所述校正值加到对应于当前的所述控制信号的所述基准值或从对应于当前的所述控制信号的所述基准值减去所述校正值。
10.一种存储光学调制器控制程序的非暂时性计算机可读介质，其中，
所述光学调制器控制程序通过计算机执行以下处理：通过控制信号控制光学调制器的偏置电压，并且以预定周期定期地更新所述控制信号，所述光学调制器调制来自光源的连续光，所述光学调制器控制程序包括以下处理：
在两级设置所述控制信号，所述两级包括仅在初始启动时执行的预搜索和对每个周期定期地执行的反馈比例控制；
在所述预搜索中，将在随后执行所述反馈比例控制时使用的所述控制信号设置为基准值；以及
在所述反馈比例控制中，重复以下处理：通过控制信号开始对所述光学调制器的控制，所述控制信号对应于在所述预搜索中设置的所述基准值或者在前一周期中在所述反馈比例控制中存储的基准值；基于作为控制所述光学调制器的结果从所述光学调制器获得的误差信号计算新基准值，以及通过对应于计算出的所述新基准值的控制信号来控制所述光学调制器，由此获得所述误差信号被最小化的所述控制信号作为最优控制信号，并且将获得的所述控制信号设置为用于控制所述光学调制器的信号，并且将设置的所述最优控制信号存储为将在下一周期中开始所述反馈比例控制时使用的基准值。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050190428A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-01 Siegfried Gronbach Method and apparatus for controlling a bias voltage of a Mach-Zehnder modulator
US20060127103A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-15 Mazurczyk Matthew V Method and apparatus for bias and alignment control in an optical signal transmitter
JP2008292985A (ja) * 2007-04-23 2008-12-04 Opnext Japan Inc 光送信器
US20110164300A1 (en) * 2008-09-05 2011-07-07 Zte Corporation Method and device for bias control of a laser modulator
CN102164005A (zh) * 2010-02-24 2011-08-24 Jds尤尼弗思公司 在光调制器和光发射机中的偏压控制
CN102842313A (zh) * 2011-06-20 2012-12-26 索尼公司 光盘设备、倾斜校正方法和程序
JP2012257164A (ja) * 2011-06-10 2012-12-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体光変調器の駆動制御装置
JP2016102870A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光送信機、及び光変調器のバイアス制御方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3723358B2 (ja) 1998-11-25 2005-12-07 富士通株式会社 光変調装置及び光変調器の制御方法
EP1986353B1 (en) 2007-04-23 2014-02-19 Oclaro Japan, Inc. Optical duobinary transmitter with bias control of the modulator
ITBO20070322A1 (it) 2007-05-04 2008-11-05 Univ Bologna Alma Mater Metodo e sistema per il monitoraggio remoto di deformazioni di una struttura

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050190428A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-01 Siegfried Gronbach Method and apparatus for controlling a bias voltage of a Mach-Zehnder modulator
US20060127103A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-15 Mazurczyk Matthew V Method and apparatus for bias and alignment control in an optical signal transmitter
JP2008292985A (ja) * 2007-04-23 2008-12-04 Opnext Japan Inc 光送信器
US20110164300A1 (en) * 2008-09-05 2011-07-07 Zte Corporation Method and device for bias control of a laser modulator
CN102164005A (zh) * 2010-02-24 2011-08-24 Jds尤尼弗思公司 在光调制器和光发射机中的偏压控制
JP2012257164A (ja) * 2011-06-10 2012-12-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体光変調器の駆動制御装置
CN102842313A (zh) * 2011-06-20 2012-12-26 索尼公司 光盘设备、倾斜校正方法和程序
JP2016102870A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光送信機、及び光変調器のバイアス制御方法

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