【摘 要】
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随着光纤通信的发展,马赫曾德尔调制器（MZM）的使用也越来越广泛。MZM作为光纤通信系统中的关键器件,具有调制速率高、传输损耗小、驱动电压低以及频率啁啾小等优点。然而MZM在使用过程中会出现工作点的漂移问题,对调制系统产生影响。为解决这一问题,本文主要对MZM的偏置工作点控制进行以下研究:（1）介绍电光效应原理,由此引出半波电压的概念,详细阐述MZM工作原理及不同调制格式时最佳工作点的位置。从数字
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随着光纤通信的发展,马赫曾德尔调制器（MZM）的使用也越来越广泛。MZM作为光纤通信系统中的关键器件,具有调制速率高、传输损耗小、驱动电压低以及频率啁啾小等优点。然而MZM在使用过程中会出现工作点的漂移问题,对调制系统产生影响。为解决这一问题,本文主要对MZM的偏置工作点控制进行以下研究:（1）介绍电光效应原理,由此引出半波电压的概念,详细阐述MZM工作原理及不同调制格式时最佳工作点的位置。从数字调制技术出发,分别对OOK、BPSK、DPSK、QPSK四种调制方式光调制原理进行分析,在Optisystem平台上实现四种调制方式仿真。通过仿真结果看出:BPSK和QPSK具有较好的调制性能,通信性能较为稳定,但QPSK调制解调过程较为复杂,因此BPSK调制更适用于光通信系统。（2）介绍直流工作点漂移现象,提出锁定直流工作点的两种方法,通过对比直流功率检测法和导频信号法,最终选择导频信号法作为锁定直流工作点的方法。通过对导频信号法原理进行分析,选择一次谐波与平均光电流比值法作为MZM偏压控制方案。（3）完成MZM工作点偏置电压控制电路设计,在Simulink平台上完成仿真及仿真实验测试,验证方案的可行性。在Simulink上搭建仿真平台,当采用偏置控制时输出相位得到明显改善;搭建通信速率为10M的光通信系统测试平台,由滤波控制前后的眼图看出,经过偏置工作点控制后,通信效果得到大幅度提升,系统工作稳定,通过多次测量可知经过偏置点控制后输出平均光功率波动最大为±5%,具有较好的控制效果。
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