Controlador de polarización.

Un método para controlar la polarización de un modulador electroóptico (300),

que comprende las etapas de:

(i) recibir una indicación de la temperatura del modulador (300);

(ii) acceder a una tabla de referencia (345) para determinar un valor de voltaje de polarización que corresponda a laindicación recibida de la temperatura del modulador, para un punto de polarización requerido;(iii) generar un voltaje de polarización de dicho valor determinado para su aplicación sobre el modulador (300); ycaracterizado porque:

(iv) en el caso de que, en la etapa (ii), la tabla de referencia (345) no contenga un valor de voltaje de polarizaciónpara el punto de polarización requerido, el método comprende adicionalmente las etapas de:

(v) generar un tono piloto para introducir en el modulador (300);

(vi) determinar el contenido de señal de una señal óptica modulada emitida por el modulador (300) para asíreconocer el funcionamiento del modulador (300) en el punto de polarización requerido;

(vii) si, en la etapa (vi), el modulador (300) no está operando en el punto de polarización requerido, ajustar el valorde un voltaje de polarización para su aplicación sobre el modulador (300);

(viii) repetir las etapas (vi) y (vii) hasta que se reconozca el funcionamiento en el punto de polarización requerido;

(ix) almacenar en dicha tabla de referencia (345) el correspondiente valor del voltaje de polarización y la indicaciónrecibida de la temperatura del modulador; y

(x) dejar de aplicar el tono piloto.

Controlador de polarización La invención se refiere a controladores de polarización, en particular, pero no exclusivamente, a un controlador de polarización para moduladores electroópticos, por ejemplo para los denominados moduladores Mach-Zehnder. Tales moduladores tienen utilidad, en particular, en el campo de los sistemas de comunicaciones ópticas.

Es sabido, en particular para los moduladores Mach-Zehnder, la necesidad que existe en ciertas aplicaciones de hacer ajustes periódicos en la polarización del modulador para asegurar que siga operando en un punto de cuadratura, o cerca del mismo. Existen diversas razones por las que, durante el funcionamiento de un modulador electroóptico Mach-Zehnder, un nivel de voltaje determinado resultará en un nivel de salida óptica ligeramente inconsistente del modulador. Esto es, el punto de polarización – el voltaje que debe aplicarse a un electrodo de polarización, por ejemplo para devolver el modulador a un punto de cuadratura, o cerca del mismo-es propenso a variar. Esto puede deberse a cargas atrapadas en el guíaondas del modulador, a variaciones de la temperatura, o a otros efectos.

En particular, es probable que las variaciones de temperatura resulten en cambios físicos en la longitud del interferómetro en un modulador Mach-Zehnder, por ejemplo, con las consiguientes variaciones en el punto de polarización. Existen ciertos tipos de modulador óptico basado en Interferómetro Mach-Zehnder (MZI) que tienen un punto de cuadratura que permanece eléctricamente estable a lo largo del tiempo (es decir, sin carga atrapada o efectos de variación similares) . Sin embargo, tal modulador todavía es sensible a la temperatura: cualquier variación de temperatura cambia la longitud del interferómetro. Como el interferómetro de un modulador Mach-Zehnder es asimétrico, la longitud de la asimetría también se altera con la variación de la temperatura y por lo tanto el punto de cuadratura varía, requiriendo un ajuste del voltaje de polarización de cc aplicado para corregirlo.

El documento EP 1217701 da a conocer una fuente de luz modulada para su uso como una parte de una red de comunicación optoelectrónica. La fuente de luz modulada tiene un láser y un modulador electroóptico externo para modular la intensidad de la luz producida por el láser. Un sensor de temperatura detecta la temperatura del láser y del modulador. Un circuito de control conectado al sensor de temperatura ajusta la polarización sobre el modulador de tal modo que el borde de banda del modulador siga los cambios en la longitud de onda del láser, a medida que el láser se calienta durante el funcionamiento. Esto evita la necesidad de un elemento de refrigeración para mantener constante la temperatura del láser.

El documento US 5495359 da a conocer una red de compensación de sensibilidad variable para un modulador óptico Mach-Zehnder que comprende una primera y una segunda fuentes f1 y f2 de señal piloto, un acoplador de señal para combinar las señales piloto con una señal de información de RF para modular un modulador óptico Mach-Zehnder controlado por polarización, un bucle de retroalimentación de sensibilidad variable que comprende un detector óptico para detectar las señales piloto de la salida del modulador, un filtro pasabanda para seleccionar la frecuencia suma f1 y f2, un atenuador de voltaje variable para ajustar la sensibilidad del bucle, un circuito de compresión logarítmica para comprimir el nivel de las señales f1 y f2 del atenuador variable, un medio para medir el nivel de señal, un medio para controlar el atenuador variable y un medio para producir una señal analógica de polarización para controlar el punto operativo del modulador Mach-Zehnder. El medio de medición y de control incluye un microprocesador.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un método para controlar la polarización de un modulador electroóptico, que comprende las etapas de:

(i) recibir una indicación de la temperatura del modulador;

(ii) acceder a una tabla de referencia para determinar un valor de voltaje de polarización que corresponda a la indicación recibida de la temperatura del modulador; y

(iii) generar un voltaje de polarización del valor determinado para su aplicación en el modulador; y 55

(iv) en el caso de que, en la etapa (ii) , la tabla de referencia no contenga un valor para el voltaje de polarización para el punto de polarización requerido, el método comprende adicionalmente las etapas de:

(v) generar un tono piloto para su introducción en el modulador;

(vi) determinar el contenido de señal de una señal óptica modulada emitida por el modulador para así reconocer el funcionamiento del modulador en el punto de polarización requerido;

(vii) si, en la etapa (vi) , el modulador no está operando en el punto de polarización requerido, ajustar el valor de un 65 voltaje de polarización para su aplicación en el modulador;

(viii) repetir las etapas (vi) y (vii) hasta que se reconozca el funcionamiento en el punto de polarización requerido;

(ix) almacenar el correspondiente valor del voltaje de polarización y la indicación recibida de la temperatura del

modulador en dicha tabla de referencia; y 5

(x) dejar de aplicar el tono piloto.

Estas etapas adicionales (v) a (ix) permiten llenar la tabla de referencia con nueva información durante la operación del controlador de polarización, por ejemplo si se encuentra un valor de temperatura del modulador para el que no haya un valor correspondiente del voltaje de polarización almacenado en la tabla de referencia, o cuando la tabla de referencia esté inicialmente vacía. Preferiblemente, una vez almacenado un nuevo valor para el voltaje de polarización, se finaliza el tono piloto.

Preferiblemente, en la etapa (vi) , para reconocer el funcionamiento del modulador en determinados puntos de polarización, determinar el contenido de la señal comprende monitorizar la amplitud de señales en la salida de señales ópticas moduladas, en particular con la ayuda de la detección de una amplitud sustancial mínima o sustancial máxima en tales señales, a una o más frecuencias. Estas frecuencias pueden incluir, en particular, la frecuencia fundamental del tono piloto y la frecuencia del segundo armónico del tono piloto. Preferiblemente, se utiliza un tono piloto de frecuencia en el rango de 10 a 100 kHz, por ejemplo 20 kHz.

Si se requiere el funcionamiento del modulador con una polarización en cuadratura, entonces en la etapa (vi) el punto de polarización en cuadratura del modulador es reconocible por una amplitud de señal sustancialmente máxima a la frecuencia fundamental del tono piloto, y por una amplitud de señal sustancialmente mínima a la frecuencia del segundo armónico del tono piloto.

Si se requiere el funcionamiento del modulador en un punto de polarización máximo o mínimo, entonces en la etapa (vi) un punto de polarización máximo o mínimo del modulador es reconocible por una amplitud de señal sustancialmente mínima a la frecuencia fundamental del tono piloto, y por una amplitud de señal sustancialmente máxima a la frecuencia del segundo armónico del tono piloto. Los puntos de polarización máximo y mínimo pueden distinguirse adicionalmente monitorizando el contenido en CC de la potencia de la señal emitida por el modulador.

Ahora se describirán realizaciones preferidas de la presente invención en más detalle, y a modo de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

la figura 1 es una representación ilustrativa esquemática de un típico modulador basado en interferómetro Mach-Zehnder (MZI) ;

la figura 2 es un gráfico que muestra una porción de una típica característica de transferencia para el modulador MZI mostrado en la figura 1;

la figura 3 es una representación esquemática ilustrativa de un controlador de polarización, de acuerdo con realizaciones preferidas de la presente invención, enlazado con un modulador electroóptico; y

la figura 4 es un diagrama de flujo que muestra las etapas de funcionamiento de un algoritmo de control de 45 polarización preferido para su ejecución en un controlador de polarización de acuerdo con las realizaciones preferidas de la presente invención.

Ahora se describirá una realización preferida de la presente invención en el contexto de un modulador basado en interferómetro Mach-Zehnder (MZI) para el que se asume que el punto de polarización es eléctricamente estable a lo largo del tiempo, y que la única causa significativa de una variación del punto de polarización durante el funcionamiento del modulador son los efectos debidos... [Seguir leyendo]

1. Un método para controlar la polarización de un modulador electroóptico (300) , que comprende las etapas de:

(i) recibir una indicación de la temperatura del modulador (300) ;

(ii) acceder a una tabla de referencia (345) para determinar un valor de voltaje de polarización que corresponda a la indicación recibida de la temperatura del modulador, para un punto de polarización requerido;

(iii) generar un voltaje de polarización de dicho valor determinado para su aplicación sobre el modulador (300) ; y

caracterizado porque:

(iv) en el caso de que, en la etapa (ii) , la tabla de referencia (345) no contenga un valor de voltaje de polarización 15 para el punto de polarización requerido, el método comprende adicionalmente las etapas de:

(v) generar un tono piloto para introducir en el modulador (300) ;

(vi) determinar el contenido de señal de una señal óptica modulada emitida por el modulador (300) para así 20 reconocer el funcionamiento del modulador (300) en el punto de polarización requerido;

(vii) si, en la etapa (vi) , el modulador (300) no está operando en el punto de polarización requerido, ajustar el valor de un voltaje de polarización para su aplicación sobre el modulador (300) ;

(viii) repetir las etapas (vi) y (vii) hasta que se reconozca el funcionamiento en el punto de polarización requerido;

(ix) almacenar en dicha tabla de referencia (345) el correspondiente valor del voltaje de polarización y la indicación recibida de la temperatura del modulador; y

(x) dejar de aplicar el tono piloto.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que, en la etapa (vi) , determinar el contenido de la señal comprende monitorizar la amplitud de señales en la señal óptica modulada a la frecuencia del tono piloto y a la frecuencia del segundo armónico del tono piloto.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que, en la etapa (vi) , el punto de polarización requerido es un punto (A) de polarización en cuadratura del modulador (300) , reconocible por una amplitud de señal sustancialmente máxima a la frecuencia fundamental del tono piloto, y una amplitud de señal sustancialmente mínima a la frecuencia del segundo armónico del tono piloto.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que, en la etapa (vi) , el punto de polarización requerido es un punto de polarización mínimo o máximo del modulador (300) , reconocible por una amplitud de señal sustancialmente mínima a la frecuencia fundamental del tono piloto, y una amplitud de señal sustancialmente máxima a la frecuencia del segundo armónico del tono piloto.

5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente la etapa de:

(ix) al recibir una indicación de una temperatura diferente del modulador, repetir las etapas (ii) a (viii) con respecto a 50 dicha temperatura diferente del modulador.