基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法及系统，根据双波长锁模脉冲频率间隔和双波长孤子脉冲的中心波长间隔之间的关系可以准确测量出腔内净色散和光纤色散。传统孤子光谱中克利边带位置也可以用来测量腔内净色散与光纤色散，该方法需要测试孤子脉冲的宽度以及各级边带相对中心波长的偏移量，而超短脉宽的测试需要自相关仪，对准调节相对较复杂。因此，相比于采用克利边带测试色散的方法，本发明专利技术基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法是一种更为简单有效且计算准确的方法，具有操作简单、成本低等优点。

Measurement method and system of fiber dispersion based on dual wavelength mode-locked fiber laser

【技术实现步骤摘要】
基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法及系统
本专利技术涉及光纤测量领域，特别是涉及一种基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法及系统。
技术介绍
在高速光传输系统中，光纤色散是影响传输性能的重要参数之一。因为色散的存在，不同波长的光在光纤中的传输速率是不一样的。而在光纤中传输的光信号并是不单色波，因此脉冲将会被展宽，进一步导致相邻码型之间出现串扰，从而影响通信质量。因此在光传输系统中需要利用色散补偿器件对传输光纤的色散进行补偿，然后色散补偿的前提是需要对待补偿光纤以及色散补偿器件的色散系数进行测量。目前色散测量的方法主要有时延法、相移法以及干涉法等。这几类方法各有缺点，时延法需要成本较高的脉冲激光器，且测量精度不高。相移法所需光源要求具有高调节精度，从而使整体装置成本很高。干涉法在两束光的相干过程中容易引入误差，造成测量值的偏差。传统孤子光谱中克利边带位置也可以用来测量腔内净色散与光纤色散，该方法需要测试孤子脉冲的宽度以及各级边带相对中心波长的偏移量，而超短脉宽的测试需要自相关仪，对准调节相对较复杂。因此，在测量光纤色散时，如何在保证测量误差小的前提下降低测量成本、简化测量的过程，成为目前社会亟需解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法及系统，提高光纤色散的测量精度，简化测量光纤色散的过程，降低测量光纤色散的成本。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法，用于测量光纤的色散，包括：获取双波长锁模光纤激光器双波长孤子锁模状态下输出的第一工作脉冲；获取所述第一工作脉冲的第一频率间隔和第一中心波长间隔；根据所述第一频率间隔和所述第一中心波长间隔计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第一平均色散；根据所述第一平均色散计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第一净色散；将所述双波长锁模光纤激光器内的光纤减掉设定长度，并获取所述双波长锁模光纤激光器双波长孤子锁模状态下输出第二工作脉冲；获取所述第二工作脉冲的第二频率间隔和第二中心波长间隔；根据所述第二频率间隔和所述第二中心波长间隔，计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第二平均色散；根据所述第二平均色散，计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第二净色散；根据所述设定长度、所述第一净色散和所述第二净色散，计算光纤的色散。可选的，根据公式计算所述第一平均色散；其中c为真空中的光速，n为光纤的折射率，Δf1为所述第一频率间隔，Δλc1为所述第一中心波长间隔，L1为初始光纤长度，为所述第一平均色散。可选的，根据公式计算所述第一净色散；其中，D1为所述第一净色散，L1为初始光纤长度，为所述第一平均色散。可选的，根据公式计算所述第二平均色散；其中，Δf2为所述第一频率间隔，c为真空中的光速，n为光纤的折射率，为所述第二平均色散，Δλc2为所述第二中心波长间隔，L1为初始光纤长度，ΔL为剪掉的光纤的设定长度。可选的，根据公式计算所述第二净色散；其中，D2为所述第二净色散，L1为初始光纤长度，为所述第二平均色散。可选的，根据公式计算光纤的色散；其中，D为光纤的色散，D1为所述第一净色散，D2为所述第二净色散，ΔL为剪掉的光纤的设定长度。为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量系统，包括：第一工作脉冲获取单元，用于获取双波长锁模光纤激光器双波长孤子锁模状态下输出的第一工作脉冲；第一频率间隔获取单元，与所述第一工作脉冲获取单元连接，用于获取所述第一工作脉冲的第一频率间隔；第一中心波长间隔获取单元，与所述第一工作脉冲获取单元连接，用于获取所述第一工作脉冲的第一中心波长间隔；第一平均色散获取单元，分别与所述第一频率间隔获取单元以及所述第一中心波长间隔获取单元连接，用于根据所述第一频率间隔和所述第一中心波长间隔计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第一平均色散；第一净色散获取单元，与所述第一平均色散获取单元连接，用于根据所述第一平均色散计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第一净色散；第二工作脉冲获取单元，用于将所述双波长锁模光纤激光器内的光纤减掉设定长度，并获取所述双波长锁模光纤激光器双波长孤子锁模状态下输出第二工作脉冲；第二频率间隔获取单元，与所述第二工作脉冲获取单元连接，用于获取所述第二工作脉冲的第二频率间隔；第二中心波长间隔获取单元，与所述第二工作脉冲获取单元连接，用于获取所述第二工作脉冲的第二中心波长间隔；第二平均色散获取单元，分别与所述第二频率间隔获取单元以及所述第二中心波长间隔获取单元连接，用于根据所述第二频率间隔和所述第二中心波长间隔，计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第二平均色散；第二净色散获取单元，与所述第二平均色散获取单元连接，用于根据所述第二平均色散，计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第二净色散；色散获取单元，分别与所述第一净色散获取单元以及所述第二净色散获取单元连接，用于根据所述设定长度、所述第一净色散和所述第二净色散，计算光纤的色散。可选的，所述第一平均色散获取单元利用公式获取所述第一平均色散；其中，c为真空中的光速，n为光纤的折射率，Δf1为所述第一频率间隔，Δλc1为所述第一中心波长间隔，L1为初始光纤长度，为所述第一平均色散。可选的，所述第一净色散获取单元利用公式计算所述第一净色散；其中，D1为所述第一净色散，L1为初始光纤长度，为所述第一平均色散。可选的，所述色散获取单元利用公式计算光纤的色散；其中，D为光纤的色散，D1为所述第一净色散，D2为所述第二净色散，ΔL为剪掉的光纤的设定长度。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术在测量出待测光纤的第一频率间隔以及第一中心波长间隔之后，利用公式计算出待测光纤的第一平均色散，再根据待测光纤的第一平均色散以及待测光纤的长度计算出待测光纤的净色散。然后将待测光纤减掉设定长度，测量修剪后的待测光纤的第二频率间隔以及第二中心波长间隔，利用公式计算出第二平均色散以及第二净色散，最后根据第一净色散以及第二净色散计算出待测光纤的色散。本专利技术仅需测量光纤的频率间隔以及中心波长间隔，其他参数可由计算得到，在一定程度上避免了由测量相关参数造成的误差，间接的提高了测量色散值得精度。此外，本专利技术仅需测量待测光纤的频率间隔以及中心波长间隔，操作过程简单，使用的装置数量少，可降低测量的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法，用于测量光纤的色散，其特征在于，包括：/n获取双波长锁模光纤激光器双波长孤子锁模状态下输出的第一工作脉冲；/n获取所述第一工作脉冲的第一频率间隔和第一中心波长间隔；/n根据所述第一频率间隔和所述第一中心波长间隔计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第一平均色散；/n根据所述第一平均色散计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第一净色散；/n将所述双波长锁模光纤激光器内的光纤减掉设定长度，并获取所述双波长锁模光纤激光器双波长孤子锁模状态下输出第二工作脉冲；/n获取所述第二工作脉冲的第二频率间隔和第二中心波长间隔；/n根据所述第二频率间隔和所述第二中心波长间隔，计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第二平均色散；/n根据所述第二平均色散，计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第二净色散；/n根据所述设定长度、所述第一净色散和所述第二净色散，计算光纤的色散。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法，用于测量光纤的色散，其特征在于，包括：
获取双波长锁模光纤激光器双波长孤子锁模状态下输出的第一工作脉冲；
获取所述第一工作脉冲的第一频率间隔和第一中心波长间隔；
根据所述第一频率间隔和所述第一中心波长间隔计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第一平均色散；
根据所述第一平均色散计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第一净色散；
将所述双波长锁模光纤激光器内的光纤减掉设定长度，并获取所述双波长锁模光纤激光器双波长孤子锁模状态下输出第二工作脉冲；
获取所述第二工作脉冲的第二频率间隔和第二中心波长间隔；
根据所述第二频率间隔和所述第二中心波长间隔，计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第二平均色散；
根据所述第二平均色散，计算所述双波长锁模光纤激光器腔内的第二净色散；
根据所述设定长度、所述第一净色散和所述第二净色散，计算光纤的色散。


2.根据权利要求1所述的基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法，其特征在于，根据公式

计算所述第一平均色散；
其中c为真空中的光速，n为光纤的折射率，Δf1为所述第一频率间隔，Δλc1为所述第一中心波长间隔，L1为初始光纤长度，为所述第一平均色散。


3.根据权利要求1所述的基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法，其特征在于，根据公式计算所述第一净色散；
其中，D1为所述第一净色散，L1为初始光纤长度，为所述第一平均色散。


4.根据权利要求1所述的基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法，其特征在于，根据公式

计算所述第二平均色散；
其中，Δf2为所述第一频率间隔，c为真空中的光速，n为光纤的折射率，为所述第二平均色散，Δλc2为所述第二中心波长间隔，L1为初始光纤长度，ΔL为剪掉的光纤的设定长度。


5.根据权利要求1所述的基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法，其特征在于，根据公式计算所述第二净色散；
其中，D2为所述第二净色散，L1为初始光纤长度，为所述第二平均色散。


6.根据权利要求1所述的基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法，其特征在于，根据公式计算光纤的色散；
其中，D为光纤的色散，D1为所述第一净色散，D2为所述第二净色散，ΔL为剪掉的光纤的设定长度。


7.一种基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量系统，其特征在于，包括：
第一工作脉冲获取单元，用于获取双波长锁模光纤激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏汉定，许党朋，田小程，范孟秋，周丹丹，朱娜，彭志涛，陈波，郑奎兴，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51