微环波长的控制系统、方法、设备及存储介质与流程

1.本公开实施例涉及光通信技术领域，尤其涉及一种微环波长的控制系统、方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.基于硅基光子集成平台的微环谐振器型滤波器兼具体积小、高集成度等优点，特别适合做片上集成的滤波元件，因此具有非常强大的商用价值，是业界研究的焦点之一。
3.然而，由于微环滤波器对温度敏感，环境温度的变化或者微环滤波器自身工作中释放的热量，很容易造成其工作时谐振波长的漂移，进而影响其工作性能。因此，在微环滤波器的使用中，需要对其进行实时的波长调节和锁定，以保证其工作时谐振波长的稳定。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种微环波长的控制系统、方法、设备及存储介质。
5.为达到上述目的，本公开实施例的技术方案是这样实现的：
6.本公开的第一方面提供了一种微环波长的控制系统，所述控制系统包括：微环滤波器和波长控制电路；所述波长控制电路包括温控单元和监测单元；所述温控单元用于生成控制信号并发送至所述微环滤波器，所述控制信号用于控制所述微环滤波器的谐振波长；所述监测单元用于对所述微环滤波器进行监测，以获取监测信号；所述波长控制电路用于基于所述监测信号实时调节所述控制信号。
7.根据本公开的一种实施方式，所述微环滤波器包括掺杂结构；所述波长控制电路还包括偏置单元，所述偏置单元用于生成偏置信号；所述偏置单元将所述偏置信号施加到所述掺杂结构，所述监测单元获取所述掺杂结构响应于所述偏置信号生成的所述监测信号。
8.根据本公开的一种实施方式，所述波长控制电路还用于基于第一步长调节所述控制信号，并在每次调节所述控制信号后获取对应的所述监测信号；所述波长控制电路还包括处理单元，所述处理单元用于：根据所述控制信号和所述监测信号得到所述控制信号和所述监测信号的对应关系；基于所述对应关系确定所述监测信号的最大值。
9.根据本公开的一种实施方式，所述处理单元还用于：根据所述对应关系和所述监测信号的所述最大值，确定所述控制信号的目标值。
10.根据本公开的一种实施方式，所述波长控制电路具体用于：将所述控制信号调节至所述目标值，使得所述监测信号处于所述最大值。
11.根据本公开的一种实施方式，所述波长控制电路具体用于：将所述控制信号调节至所述目标值，在所述监测信号未处于所述最大值时，将所述控制信号从所述目标值以第二步长调大或调小，直到所述监测信号处于所述最大值。
12.根据本公开的一种实施方式，所述控制信号为直流电压，所述监测信号为直流电
流。
13.根据本公开的一种实施方式，所述波长控制电路还包括锁波单元；所述锁波单元用于生成锁波信号；所述波长控制电路将所述锁波信号叠加在所述控制信号上，以生成锁波控制信号。
14.根据本公开的一种实施方式，所述波长控制电路还包括滤波单元；所述滤波单元用于对所述监测信号进行滤波处理，以获取滤波监测信号；所述滤波监测信号的频率为所述锁波控制信号的频率的两倍。
15.根据本公开的一种实施方式，所述锁波控制信号为交流电压，所述滤波监测信号为交流电流。
16.本公开的第二方面提供了一种微环波长的控制方法，所述方法应用于微环滤波器；所述方法包括：
17.生成控制信号并发送至所述微环滤波器，所述控制信号用于控制所述微环滤波器的谐振波长；对所述微环滤波器进行监测，以获取监测信号；基于所述监测信号实时调节所述控制信号。
18.根据本公开的一种实施方式，所述微环滤波器包括掺杂结构；所述对所述微环滤波器进行监测，以获取监测信号，包括：将偏置信号施加到所述掺杂结构上；获取所述掺杂结构响应于所述偏置信号生成的所述监测信号。
19.根据本公开的一种实施方式，所述基于所述监测信号实时调节所述控制信号，包括：基于第一步长调节所述控制信号，并在每次调节所述控制信号后获取对应的所述监测信号；根据所述控制信号和所述监测信号得到所述控制信号和所述监测信号的对应关系；基于所述对应关系确定所述监测信号的最大值。
20.根据本公开的一种实施方式，所述基于所述监测信号实时调节所述控制信号，还包括：根据所述对应关系和所述监测信号的所述最大值，确定所述控制信号的目标值。
21.根据本公开的一种实施方式，所述基于所述监测信号实时调节所述控制信号，还包括：将所述控制信号调节至所述目标值，使得所述监测信号处于所述最大值。
22.根据本公开的一种实施方式，所述基于所述监测信号实时调节所述控制信号，还包括：将所述控制信号调节至所述目标值，在所述监测信号未处于所述最大值时，将所述控制信号从所述目标值以第二步长调大或调小，直到所述监测信号处于所述最大值。
23.根据本公开的一种实施方式，所述控制信号为直流电压，所述监测信号为直流电流。
24.根据本公开的一种实施方式，所述生成控制信号并发送至所述微环滤波器，包括：生成控制信号；将锁波信号叠加在所述控制信号上，以生成锁波控制信号；将所述锁波控制信号发送至所述微环滤波器。
25.根据本公开的一种实施方式，在所述基于所述监测信号实时调节所述控制信号之前，所述方法还包括：对所述监测信号进行滤波处理，以获取滤波监测信号；所述滤波监测信号的频率为所述锁波控制信号的频率的两倍。
26.根据本公开的一种实施方式，所述锁波控制信号为交流电压，所述滤波监测信号为交流电流。
27.本公开的第三方面提供了一种微环波长的控制设备，所述控制设备包括：处理器
和用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述方法的步骤。
28.本公开的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述方法的步骤。
29.本公开实施例提供了一种微环波长的控制系统、方法、设备及存储介质，所述系统包括微环滤波器和波长控制电路；所述波长控制电路包括温控单元和监测单元；所述温控单元用于生成控制信号并发送至所述微环滤波器，所述控制信号用于控制所述微环滤波器的谐振波长；所述监测单元用于对所述微环滤波器进行监测，以获取监测信号；所述波长控制电路用于基于所述监测信号实时调节所述控制信号。本公开通过基于监测信号实时调节控制信号，进而控制微环滤波器的谐振波长，保证了微环滤波器工作时谐振波长的稳定性，从而可以改善微环滤波器的性能。
附图说明
30.图1为本公开实施例提供的一种微环波长的控制系统的结构示意图；
31.图2为本公开实施例提供的一种微环滤波器的光谱图；
32.图3为本公开实施例提供的另一种微环波长的控制系统的结构示意图；
33.图4为本公开实施例提供的一种微环波长的控制方法的流程示意图；
34.图5为应用于如图1所示控制系统的一种控制方法的流程示意图；
35.图6为应用于如图3所示控制系统的一种控制方法的流程示意图；
36.图7为本公开实施例提供的一种微环波长的控制设备的硬件结构图。
具体实施方式
37.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
38.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本公开发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
39.在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
40.在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
41.图1为本公开实施例提供的一种微环波长的控制系统的结构示意图，如图1所示，
该控制系统包括微环滤波器100和波长控制电路200。微环滤波器100包括第一直波导101、微环波导102和第二直波导106，微环波导102内形成谐振腔型的滤波器。在微环波导102上形成有温控元件103，其上连接有温控电极104。通过在温控电极104上施加电信号来控制温控元件103，进而控制微环滤波器100的谐振波长。在微环波导102上集成温控元件103来控制微环的温度，经波长控制电路200实时调节微环波导102上的温控元件103的工作功率来保持微环滤波器的谐振波长与输入光的波长始终一致。以此来消除微环滤波器的环境温度漂移以及制造误差等对微环滤波器谐振波长的影响，完成微环波长锁定过程。
42.在微环滤波器100的工作过程中，输入光通过微环滤波器100的第一直波导101的输入端输入，然后由第一直波导101的输出端和第二直波导106的输出端输出。对于微环滤波器而言，波长满足其谐振条件的输入光，也即是波长处于微环滤波器的滤波光谱之内的输入光，将耦合到微环波导内形成谐振。当输入光的波长满足微环滤波器的谐振条件时，从第一直波导101输出端输出的输出光的光功率将变小，而从第二直波导106的输出端输出的输出光的光功率将变大。
43.图2为本公开实施例提供的一种微环滤波器的光谱图，如图2所示，横坐标表示输入光的光波长，纵坐标表示输入光经过微环滤波器100后输出光的功率。图中实线部分21表示从第一直波导101输出端输出的输出光的光谱，虚线部分22表示从第二直波导106输出端输出的输出光的光谱。由图2可知，输入光的波长越靠近微环滤波器100的谐振波长，从第一直波导101的输出端输出的输出光的光功率越小，而从第二直波导106的输出端输出的输出光的光功率越大。当输入光的波长与微环滤波器100的谐振波长完全一致时，输入光将完全耦合到微环波导102内，由第二直波导106的输出端输出。而微环滤波器100的理想工作状态，也就是使微环滤波器100的谐振波长与输入光的波长完全一致。因此，对微环滤波器100进行实时的波长调节和锁定的目的，也就是使微环滤波器100的谐振波长尽可能接近或完全等于输入光的波长。
44.本公开通过波长控制电路200来控制微环滤波器100的谐振波长。波长控制电路200包括温控单元201和监测单元202。其中，温控单元201用于生成控制信号，并将控制信号发送到微环滤波器100，该控制信号用于控制微环滤波器的谐振波长。监测单元202用于对微环滤波器100进行监测，以获取监测信号。波长控制电路200用于基于监测信号实时调节控制信号，进而控制微环滤波器100的谐振波长。在一些实施例中，温控单元201生成控制信号并将控制信号发送到温控电极104，该控制信号用于控制微环滤波器的谐振波长。
45.结合图1所示，温控单元201生成控制信号v
heater
。在一些实施例中，控制信号v
heater
为直流电压，控制信号v
heater
的大小基于微环滤波器100的工作区间(例如：工作电压/工作电流区间)来设定。温控单元201将控制信号v
heater
发送到微环滤波器100的温控电极104，温控元件103基于施加在其温控电极104上的控制信号v
heater
，来控制微环滤波器的谐振波长。在一些实施例中，温控元件103可以为加热元件，该加热元件可以由导热性能良好的金属材料或化合物材料构成，例如氮化钛等。温控单元201通过改变控制信号v
heater
的大小，进而改变温控元件103的工作功率，从而对微环波导102施以不同的温度，从而改变微环滤波器100的谐振波长。
46.微环滤波器100还包括掺杂结构105，掺杂结构105包括第一掺杂区域和第二掺杂区域，其中，第一掺杂区域和第二掺杂区域的掺杂类型相反。在一些实施例中，掺杂结构105
为pn结，第一掺杂区域为p型掺杂区域，第二掺杂区域为n型掺杂区域，或者，第一掺杂区域为n型掺杂区域，第二掺杂区域为p型掺杂区域。这里，可以通过离子注入工艺形成第一掺杂区域和第二掺杂区域，以形成掺杂结构105。具体地，可以通过掺杂硼原子形成第一掺杂区域，通过掺杂磷原子形成第二掺杂区域。
47.波长控制电路200还包括偏置单元204，偏置单元204用于生成偏置信号v
pn
。在一些实施例中，偏置信号v
pn
为直流电压，偏置信号v
pn
的大小基于微环滤波器100的工作区间(例如：工作电压/工作电流区间)来设定。偏置单元204将偏置信号v
pn
施加到掺杂结构105上，从而在掺杂结构105内形成电场。微环波导102内存在双光子吸收效应，也即是掺杂结构105的价带中的电子通过吸收微环波导102内的部分双光子，而被激发为导带，进而产生光电流。输入光的波长越接近微环滤波器100的谐振波长，微环波导102中的光强度越大，双光子吸收效应也越明显，从而使得产生的光电流也就越大。如此，波长控制电路200可以通过监测掺杂结构105因微环波导102内的双光子吸收效应产生的光电流信号，以判断微环滤波器100的谐振波长是否与输入光的波长一致。
48.监测单元202获取掺杂结构105响应于偏置信号v
pn
生成的监测信号i
pn
，其中，监测信号i
pn
为掺杂结构105通过微环波导102内的双光子吸收效应产生的光电流信号。在一些实施例中，监测信号i
pn
为直流电流。微环滤波器100的谐振波长越接近输入光的波长，监测信号i
pn
也就越大。
49.波长控制电路200还用于基于第一步长调节控制信号v
heater
，其中，第一步长可以基于微环滤波器100的工作区间(例如，工作电压/工作电流区间)来具体设置。控制信号v
heater
的变化会使得微环滤波器100的谐振波长发生变化，从而使得监测信号i
pn
发生变化。波长控制电路200在每次调节控制信号v
heater
后，获取对应的监测信号i
pn
。波长控制电路200还包括处理单元203，处理单元203根据控制信号v
heater
和监测信号i
pn
得到控制信号v
heater
与监测信号i
pn
的对应关系。在一些实施例中，该对应关系可以是控制信号v
heater
和监测信号i
pn
的关系曲线。
50.处理单元203基于上述控制信号v
heater
和监测信号i
pn
的对应关系确定监测信号i
pn
的最大值。在一些实施例中，波长控制电路200基于第一步长逐步增大或减小控制信号v
heater
的输出值，并获取对应的监测信号i
pn
。处理单元203根据控制信号v
heater
和监测信号i
pn
得到控制信号v
heater
和监测信号i
pn
的对应关系。其中，控制信号v
heater
的调节范围至少可以使监测信号i
pn
的数值从第一较小值变化到最大值，然后再次变化到第二较小值。其中，第一较小值可以为0或接近于0的任一数值，第二较小值可以为0或接近于0的任一数值，第一较小值与第二较小值可以相同或者不同。该最大值为监测信号i
pn
的变化过程中的最大值。当监测信号i
pn
处于最大值时，表明微环滤波器100的谐振波长与输入光的波长一致，此时，输入光将完全耦合到微环波导102内，经微环波导102调制后由第二直波导106的输出端输出。
51.示例性地，波长控制电路200基于第一步长从0开始逐步增大控制信号v
heater
的值，获取对应的监测信号i
pn
的值从第一较小值增大至第一最大值，然后逐渐减小至第二较小值；波长控制电路200再次基于第一步长从0开始逐步减小控制信号v
heater
的值，获取对应的监测信号i
pn
的值从第三较小值增大至第二最大值，然后逐渐减小至第四较小值。将第一最大值与第二最大值中的较大者，确定为监测信号i
pn
的最大值。其中，第一较小值、第二较小
值、第三较小值和第四较小值均可以为0或接近于0的任一数值。
52.处理单元203还用于根据控制信号v
heater
和监测信号i
pn
的对应关系以及监测信号i
pn
的最大值，确定控制信号v
heater
的目标值。其中，控制信号v
heater
的目标值为该对应关系中，当监测信号i
pn
处于最大值时，对应的控制信号v
heater
的值。
53.在一些实施例中，波长控制电路200将控制信号v
heater
调节至目标值，使得监测信号i
pn
处于最大值，此时微环滤波器200的谐振波长与输入光的波长一致。
54.在另一些实施例中，波长控制电路200将控制信号v
heater
调节至目标值，在监测信号i
pn
未处于最大值时，将控制信号v
heater
从目标值以第二步长调大或调小，直到监测信号i
pn
处于最大值。由于微环滤波器100对温度变化较敏感，因此环境温度的变化或微环滤波器100自身工作过程中所释放出的热量都可能会导致微环滤波器100的谐振波长的变化，也即是，同样大小的控制信号v
heater
，在不同的时刻，可能对应着不同大小的监测信号i
pn
。在监测信号i
pn
未处于最大值时，将控制信号v
heater
从目标值以第二步长调大或调小，直到监测信号i
pn
处于最大值，可以实现对微环滤波器100的谐振波长的实时调节和锁定，从而改善其工作性能。
55.其中，第二步长可以基于实际需求进行改变。例如，当将控制信号v
heater
从目标值以第二步长调大或调小时，获取到的对应的监测信号i
pn
的变化较小且仍未处于最大值，则增大第二步长，然后以增大后的第二步长重新将控制信号v
heater
调大或调小。
56.示例性地，波长控制电路200将控制信号v
heater
调节至目标值，获取到的监测信号i
pn
的值小于最大值，则将控制信号v
heater
从目标值以第二步长调大。此时，获取到的监测信号i
pn
若呈现出减小的趋势，或者，在将控制信号v
heater
调大一定范围后监测信号i
pn
仍小于最大值，则将控制信号v
heater
调回至目标值，并以第二步长调小，直至监测信号i
pn
处于最大值。
57.本公开通过基于监测信号实时调节控制信号，进而控制微环滤波器的谐振波长，保证了微环滤波器工作时谐振波长的稳定性，从而可以改善微环滤波器的性能。
58.图3为本公开实施例提供的另一种微环波长的控制系统的结构示意图。图3所示的控制系统类似于图2所示的控制系统，应理解，为了便于描述，没有重复图3所示的控制系统和图2所示的控制系统两者中的相同的部分。
59.如图3所示，波长控制电路200还包括锁波单元205，锁波单元205用于生成锁波信号。在一些实施例中，锁波信号可以为10khz的正弦波信号，控制信号v
heater
为直流电压。波长控制电路200将锁波信号叠加在控制信号v
heater
上，以生成锁波控制信号v
lock
。其中，锁波控制信号v
lock
为交流电压，锁波控制信号v
lock
与锁波信号的频率相同，锁波控制信号v
lock
将使微环滤波器100的谐振波长产生与锁波控制信号v
lock
同频率的振动，从而使得微环波导102内的光强度也有同频率的振动。而在掺杂结构105产生的光电流信号，也有同频率的正弦波信号。也即是，监测信号i
pn
也将产生与锁波控制信号v
lock
同频率的振动。此时，监测信号i
pn
相当于交流电流。
60.在另一些实施例中，波长控制电路200也可以不包括锁波单元，而直接将控制信号v
heater
设置为交流电压，从而使得监测信号i
pn
产生与控制信号v
heater
同频率的振动。
61.波长控制电路200还包括滤波单元210。在一些实施例中，滤波单元210包括隔直电容211和滤波器212。其中，隔直电容211用于防止偏置单元206产生的偏置信号进入到监测
单元202中，以避免其影响监测单元202的信号监测效果；滤波器212可以为低频带通滤波器，且滤波器212的滤波频率为锁波控制信号v
lock
的频率的两倍，也即是锁波信号的频率的两倍。例如，当锁波信号为10khz的正弦波信号时，滤波器212的滤波频率为20khz。在另一些实施例中，滤波单元210也可以包括其他能够实现滤波功能的元件。滤波单元210用于对监测信号i
pn
进行滤波处理，以获取滤波监测信号s
pn
。其中，滤波监测信号s
pn
为交流电流，滤波监测信号s
pn
的频率是锁波控制信号v
lock
的频率的两倍。
62.在一些实施例中，波长控制电路200还包括电感器206。电感器206用于防止监测信号i
pn
进入到偏置单元204中。
63.波长控制电路200基于第一步长调节控制信号v
heater
，进而调节锁波控制信号v
lock
。波长控制电路200在每次调节控制信号v
heater
后，获取对应的监测信号i
pn
经过滤波处理后的滤波监测信号s
pn
。处理单元203根据控制信号v
heater
和滤波监测信号s
pn
得到控制信号v
heater
和滤波监测信号s
pn
的对应关系。在一些实施例中，该对应关系可以是控制信号v
heater
和滤波监测信号s
pn
的关系曲线。
64.处理单元203基于控制信号v
heater
和滤波监测信号s
pn
的对应关系确定滤波监测信号s
pn
的最大值。在一些实施例中，波长控制电路200基于第一步长逐步增大或减小控制信号v
heater
的输出值，并获取对应的滤波监测信号s
pn
。处理单元203根据控制信号v
heater
和滤波监测信号s
pn
得到控制信号v
heater
和滤波监测信号s
pn
的对应关系。其中，控制信号v
heater
的调节范围至少可以使滤波监测信号s
pn
的数值从第一较小值变化到最大值，然后再次变化到第二较小值。其中，第一较小值可以为0或接近于0的任一数值，第二较小值可以为0或接近于0的任一数值，第一较小值与第二较小值可以相同或者不同。该最大值为滤波监测信号s
pn
的变化过程中的最大值。当滤波监测信号s
pn
处于最大值时，表明微环滤波器100的谐振波长与输入光的波长一致，此时，输入光将完全耦合到微环波导102内，经微环波导102调制后由第二直波导106的输出端输出。
65.处理单元203还用于根据控制信号v
heater
和滤波监测信号s
pn
的对应关系以及滤波监测信号s
pn
的最大值，确定控制信号v
heater
的目标值。其中，控制信号v
heater
的目标值为该对应关系中，当滤波监测信号s
pn
处于最大值时，对应的控制信号v
heater
的值。
66.在一些实施例中，波长控制电路200将控制信号v
heater
调节至目标值，使得滤波监测信号s
pn
处于最大值，此时微环滤波器200的谐振波长与输入光的波长一致。
67.在另一些实施例中，波长控制电路200将控制信号v
heater
调节至目标值，在滤波监测信号s
pn
未处于最大值时，将控制信号v
heater
从目标值以第二步长调大或调小，直到滤波监测信号s
pn
处于最大值。在滤波监测信号s
pn
未处于最大值时，将控制信号v
heater
从目标值以第二步长调大或调小，直到滤波监测信号s
pn
处于最大值，可以实现对微环滤波器100的谐振波长的实时调节和锁定，从而改善其工作性能。
68.当掺杂结构105产生的监测信号为直流电流时，该监测信号容易受到干扰而造成波动，例如，由于微环滤波器本身工作中的波动而造成的监测信号的不稳定，进而影响对控制信号的调控效果，影响微环滤波器的谐振波长的稳定性。本公开通过在控制信号v
heater
上叠加锁波信号，以生成锁波控制信号v
lock
。使得监测信号i
pn
产生与锁波控制信号v
lock
同频率的振动，进一步地，对监测信号i
pn
进行滤波处理，以获取滤波监测信号s
pn
。其中，滤波监测信号s
pn
的频率为锁波控制信号v
lock
的频率的两倍。基于滤波监测信号s
pn
来实时调节控制
信号v
heater
，进而控制微环滤波器的谐振波长，相较于直接监测直流电流，本公开对滤波监测信号s
pn
进行监测，可以提高对控制信号的控制效果，提高微环滤波器工作时谐振波长的稳定性，从而可以进一步改善微环滤波器的性能。
69.图4为本公开实施例提供的一种微环波长的控制方法的流程示意图。该控制方法可以应用于图1或图3中所示的微环滤波器。
70.如图4所示，在步骤401中，生成控制信号并发送至微环滤波器，该控制信号用于控制微环滤波器的谐振波长。
71.在步骤402中，对微环滤波器进行监测，以获取监测信号。
72.在步骤403中，基于监测信号实时调节控制信号。
73.下面将结合具体实施例进一步阐述上述控制方法。图5为应用于如图1所示控制系统的一种控制方法的流程示意图。
74.如图5所示，在步骤501中，生成控制信号并发送至微环滤波器，该控制信号用于控制微环滤波器的谐振波长。
75.在步骤502中，将偏置信号施加到掺杂结构上，并获取掺杂结构响应于偏置信号生成的监测信号。
76.在步骤503中，基于第一步长调节控制信号，并在每次调节控制信号后获取对应的监测信号。
77.在步骤504中，根据控制信号和监测信号得到控制信号和监测信号的对应关系。
78.在步骤505中，基于控制信号和监测信号的对应关系确定监测信号的最大值。
79.在步骤506中，根据控制信号和监测信号的对应关系以及监测信号的最大值，确定控制信号的目标值。
80.在步骤507a中，将控制信号调节至目标值，使得监测信号处于最大值。
81.在步骤507b中，将控制信号调节至目标值，在监测信号未处于最大值时，将控制信号从目标值以第二步长调大或调小，直到监测信号处于最大值。
82.在一些实施例中，控制信号为直流电压，监测信号为直流电流。
83.图6为应用于如图3所示控制系统的一种控制方法的流程示意图。
84.如图6所示，在步骤601中，生成控制信号。
85.在步骤602中，将锁波信号叠加在控制信号上，以生成锁波控制信号，并将锁波控制信号发送至微环滤波器。
86.在步骤603中，将偏置信号施加到掺杂结构上，并获取掺杂结构响应于偏置信号生成的监测信号。
87.在步骤604中，对监测信号进行滤波处理，以获取滤波监测信号。其中，滤波监测信号的频率为锁波控制信号的频率的两倍。
88.在步骤605中，基于第一步长调节控制信号，并在每次调节控制信号后获取对应的滤波监测信号。
89.在步骤606中，根据控制信号和滤波监测信号得到控制信号和滤波监测信号的对应关系。
90.在步骤607中，基于控制信号和滤波监测信号的对应关系确定滤波监测信号的最大值。
91.在步骤608中，根据控制信号和滤波监测信号的对应关系以及滤波监测信号的最大值，确定控制信号的目标值。
92.在步骤609a中，将控制信号调节至目标值，使得滤波监测信号处于最大值。
93.在步骤609b中，将控制信号调节至目标值，在滤波监测信号未处于最大值时，将控制信号从目标值以第二步长调大或调小，直到滤波监测信号处于最大值。
94.在一些实施例中，锁波控制信号为交流电压，滤波监测信号为交流电流。
95.图7为本公开实施例提供的一种微环波长的控制设备的硬件结构图。如图7所示，该微环波长的控制设备700包括：至少一个处理器701和存储器702；可选地，所述微环波长的控制设备700还可包括至少一个通信接口703；微环波长的控制设备700中的各个组件可通过总线系统704耦合在一起，可理解，总线系统704用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统704除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图7中将各种总线都标为总线系统704。
96.可以理解，存储器702可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。存储器702用于存储各种类型的数据以支持微环波长的控制设备700的操作。这些数据的示例包括：用于在微环波长的控制设备700上操作的任何计算机程序，实现本公开实施例方法的程序都可以包含在存储器702中。
97.上述本公开实施例揭示的控制方法可以应用于处理器701中，或者由处理器701实现。处理器701可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器701可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp，digital signal processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器701可以实现或者执行本公开实施例中的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本公开实施例的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器702，处理器701读取存储器702中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。
98.在示例性实施例中，微环波长的控制设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)、复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，cpld)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)、通用处理器、控制器、微控制器(micro controller unit，mcu)、微处理器(microprocessor)、或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
99.在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
100.上述作为分离部件说明的单元可以是或也可以不是物理上分开的，作为单元显示
的部件可以是或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本公开实施例方案的目的。
101.另外，在本公开各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
102.本公开实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述的控制方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以是磁性随机存取存储器(ferromagnetic random access memory，fram)、只读存储器(read only memory，rom)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)等存储器。
103.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本公开的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
104.本公开所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
105.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。