1. 研究背景与意义：

• 硅基微环调制技术：凭借结构紧凑、CMOS工艺兼容性及WDM能力，成为大规模光互连系统的关键技术，满足智算平台对高带宽、低功耗互连的需求。

• 现有问题：微环谐振波长的温度敏感性导致高速调制时波长漂移，降低消光比、增加误码率。现有波长锁定方案面临工艺差异与电压非均匀性挑战。

2. 技术原理：

• 平均光功率曲线分析：消光比（ER）与微环谐振波长偏移量Δλ、品质因子Q、调谐效率Kλ及调制电压Vs有关。Δλ（δλ）的大小决定了平均光功率曲线的形态（单峰或双峰）。

• 高速信号调制电压自适应的波长锁定方法：通过单双峰检测动态判定波长锁定目标，双峰模式锁定极小值点，单峰模式锁定预标定参考点。

3. 仿真分析：

• 单微环不同调制电压下的平均光功率曲线：仿真验证了调制电压对平均光功率曲线形态的影响，当Vs<4 Vpp时为单峰，Vs≥4 Vpp时为双峰。

• OMA极值点与平均光功率对应关系：确定了OMA极值点与平均光功率在单峰和双峰模式下的对应关系。

4. 波长锁定算法：

• 算法流程：包括Sweep函数和主函数，Sweep函数用于判定模式、更新阈值和电压区间，主函数执行初始化、模式判定、动态监测和锁定。

• 提升锁定精度的策略：提高ADC/DAC分辨率、设定合适的监测阈值容限a，动态更新目标参考值Tref，添加环境突变监测模块。

5. 实验分析与结果：

• 实验系统：包括控制模块和监测模块，通过STM32F407微控制器实现谐振波长反馈控制。

• 平均光功率曲线分析：实验验证了单峰锁定准则，即OMA峰值与P最大值对应。

• 实验结果：锁定算法在63 ms内实现稳定锁定，实时眼图测试验证了系统在不同输入波长下的高质量眼图维持能力。

6. 结论与应用前景：

• 提出了高速信号调制电压自适应的微环调制器波长锁定方案，仿真和实验验证了其有效性。

• 该方案适用于大规模微环调制器阵列波长锁定，对实现大规模光互连集成系统的稳定控制具有潜力。

文件通过详细的理论分析、仿真验证和实验测试，全面展示了高速信号调制电压自适应的微环调制器波长锁定技术的原理、实现方法及应用前景，为解决微环调制器阵列的波长锁定问题提供了有效的技术方案。