可调谐激光器的波长选择方法及波长选择装置制造方法及图纸

本申请揭示了一种可调谐激光器的波长选择方法及波长选择装置，方法包括：获取目标波长λ；根据波长漂移量△λ与热敏电阻的阻值变化量△R的关系，以及初始波长λ

Wavelength selection method and device of tunable laser

【技术实现步骤摘要】
可调谐激光器的波长选择方法及波长选择装置
本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种可调谐激光器的波长选择方法及波长选择装置。
技术介绍
随着大数据、物联网以及5G业务的迅速发展，网络容量需求日益激增，这使得具有大带宽、长距离传输的相干光通讯技术成为下一代高速大容量光网络的首选，而作为高相干性的光源和本振器，窄线宽可调谐激光器成为相干光通讯的核心器件之一。目前，窄线宽可调谐激光器的选模方案主要有DBR、MEMSmirror、MEMSgrating、Tunablefilter这几种方案，前三者具有小型化集成优势，但是存在调节范围小、响应时间长、出光功率低、标定时间长等缺点，而基于Tunablefilter的方案则以体积换取如上优势，其中，以双标准具(etalon)的游标系统为例，其具有低损耗、功率一致性好、低噪声、高响应速度、超宽调节范围等优势，但是存在标定时间长、选模精度低等缺点。
技术实现思路
本申请一实施例提供一种可调谐激光器的波长选择方法，其可以实现快速精准选模，可调谐激光器的波长选择方法提供包括至少两个热调谐波长选择元件的游标系统，所述波长选择方法包括如下步骤：获取目标波长λ；根据波长漂移量△λ与相应波长选择元件上的热敏电阻的阻值变化量△R的关系，以及已知的初始波长λ0及其对应的至少两个热敏电阻的初始阻值R01和R02，计算目标波长λ对应的至少两个热敏电阻的目标阻值R1和R2，所述至少两个热敏电阻分别用于监测至少两个波长选择元件的温度；分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2；将两个热敏电阻的阻值分别稳定在目标阻值R1和R2，输出此时的波长。一实施例中，所述波长漂移量△λ与热敏电阻的阻值变化量△R呈线性关系：△λ＝k*△R；两个热敏电阻的阻值变化量与波长漂移量的关系系数分别为k1和k2，目标阻值R1＝(λ-λ0)/k1+R01，R2＝(λ-λ0)/k2+R02。一实施例中，所述分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2的步骤中通过调节设于相应波长选择元件上的加热元件的电流来调节所述波长选择元件的温度。一实施例中，所述分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2的步骤包括如下步骤：分别逐步改变两个波长选择元件上的加热元件的电流，同时判断两个热敏电阻的实时阻值r1和r2是否分别等于目标阻值R1和R2；如果两个实时阻值r1和r2不等于目标阻值R1和R2，则继续改变电流；如果两个实时阻值r1和r2分别等于目标阻值R1和R2，则稳定或微调此时的电流值，将实时阻值r1和r2分别锁定在目标阻值R1和R2上。一实施例中，所述分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2的步骤包括如下步骤：根据预存储的所有通信通道波长相应的阻值与其对应电流值查找目标阻值R1和R2分别对应的电流值I1和I2；分别提供相应电流值I1和I2的电流给第一加热元件和第二加热元件，同时判断两个热敏电阻的实时阻值r1和r2是否分别等于目标阻值R1和R2；如果两个实时阻值r1和r2不等于目标阻值R1和R2，则微调电流，直到两个实时阻值r1和r2分别等于目标阻值R1和R2；如果实时阻值r1和r2分别等于目标阻值R1和R2，则稳定此时的电流值，将实时阻值r1和r2分别锁定在目标阻值R1和R2上。一实施例中，所述分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2的步骤包括如下步骤：根据热敏电阻的阻值R与加热元件的电流I的关系R＝m*I2+R0，分别计算出两个目标阻值R1和R2对应的电流I1和I2；分别提供相应电流值I1和I2的电流给第一加热元件和第二加热元件，同时判断两个热敏电阻的实时阻值r1和r2是否分别等于目标阻值R1和R2；如果两个实时阻值r1和r2不等于目标阻值R1和R2，则微调电流，直到两个实时阻值r1和r2等于目标阻值R1和R2；如果两个实时阻值r1和r2分别等于目标阻值R1和R2，则稳定此时的电流值，将实时阻值r1和r2分别锁定在目标阻值R1和R2上。一实施例中，采用开尔文四线法测量两个热敏电阻的实时阻值。本申请一实施例提供一种可调谐激光器的波长选择装置，包括位于通光路径上的至少两个热调谐波长选择元件：第一波长选择元件和第二波长选择元件，以及控制组件；所述控制组件包括控制器、存储器、分别加热第一波长选择元件和第二波长选择元件的第一加热元件和第二加热元件，以及分别监测第一波长选择元件和第二波长选择元件温度的第一热敏电阻和第二热敏电阻；所述存储器内预存储有波长漂移量△λ与热敏电阻的阻值变化量△R的关系式△λ＝k*△R，以及初始波长λ0及其对应的第一热敏电阻的初始阻值R01和第二热敏电阻的初始阻值R02；所述控制器通过存储器内存储的数据计算锁定目标波长λ对应的第一热敏电阻和第二热敏电阻的目标阻值R1和R2，所述控制器通过控制第一加热元件和第二加热元件的电流将第一热敏电阻和第二热敏电阻的阻值分别稳定在目标阻值R1和R2。一实施例中，热敏电阻的两端分别设有两个接线端，分别作为测量热敏电阻的电流接线端和电压接线端。一实施例中，加热元件和热敏电阻均设于相应的波长选择元件的通光面上，分布于所述通光路径的外围。与现有技术相比，本申请的技术方案中的可调谐激光器的波长选择方法通过加热改变波长选择元件的温度以实现热光效应，同时通过热敏电阻实时监控对应的波长选择元件的温度，可克服两个波长选择元件之间由于热辐射和热传导导致的相互热影响及加热元件的温漂特性，从而实现实时控温和精准选模；另外，本申请通过拟合获取波长选择元件的漂移量△λ与热敏电阻的阻值变化量△R的关系曲线，根据已知的初始波长、热敏电阻的初始阻值及上述关系曲线，即可快速标定出目标波长对应的热敏电阻目标阻值(即波长选择元件的温度)，从而省去了可调谐激光器大部分的波长标定时间，简化了选模过程。附图说明图1是本申请一实施例的可调谐激光器的示意图；图2是本申请一实施例的自由光谱示意图；图3是本申请一实施例的第一波长选择元件的示意图；图4是本申请一实施例的开尔文四线法测量方式的电路示意图；图5是本申请一实施例的控制组件的示意图；图6是本申请一实施例的可调谐激光器的波长选择方法的步骤图；图7是本申请一实施例的波长漂移量与热敏电阻的阻值变化量之间的拟合曲线；图8是本申请一具体实施例的实验数据；图9是图8中波长漂移量与阻值变化量之间的拟合曲线；图10是本申请第三具体示例的实验数据；图11是图10中阻值与电流平方之间的拟合曲线。具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调谐激光器的波长选择方法，提供包括至少两个热调谐波长选择元件的游标系统，其特征在于，所述波长选择方法包括如下步骤：/n获取目标波长λ；/n根据波长漂移量△λ与相应波长选择元件上的热敏电阻的阻值变化量△R的关系，以及已知的初始波长λ

【技术特征摘要】
1.一种可调谐激光器的波长选择方法，提供包括至少两个热调谐波长选择元件的游标系统，其特征在于，所述波长选择方法包括如下步骤：
获取目标波长λ；
根据波长漂移量△λ与相应波长选择元件上的热敏电阻的阻值变化量△R的关系，以及已知的初始波长λ0及其对应的至少两个热敏电阻的初始阻值R01和R02，计算目标波长λ对应的至少两个热敏电阻的目标阻值R1和R2，所述至少两个热敏电阻分别用于监测至少两个波长选择元件的温度；
分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2；
将两个热敏电阻的阻值分别稳定在目标阻值R1和R2，输出此时的波长。


2.根据权利要求1所述的波长选择方法，其特征在于：所述波长漂移量△λ与热敏电阻的阻值变化量△R呈线性关系：△λ＝k*△R；两个热敏电阻的阻值变化量与波长漂移量的关系系数分别为k1和k2，目标阻值R1＝(λ-λ0)/k1+R01，R2＝(λ-λ0)/k2+R02。


3.根据权利要求1所述的波长选择方法，其特征在于：所述分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2的步骤中通过调节设于相应波长选择元件上的加热元件的电流来调节所述波长选择元件的温度。


4.根据权利要求3所述的波长选择方法，其特征在于：所述分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2的步骤包括如下步骤：
分别逐步改变两个波长选择元件上的加热元件的电流，同时判断两个热敏电阻的实时阻值r1和r2是否分别等于目标阻值R1和R2；
如果两个实时阻值r1和r2不等于目标阻值R1和R2，则继续改变电流；
如果两个实时阻值r1和r2分别等于目标阻值R1和R2，则稳定或微调此时的电流值，将实时阻值r1和r2分别锁定在目标阻值R1和R2上。


5.根据权利要求3所述的波长选择方法，其特征在于：所述分别加热两个波长选择元件，以控制两个波长选择元件的温度，直到两个热敏电阻的阻值分别达到目标阻值R1和R2的步骤包括如下步骤：
根据预存储的所有通信通道波长相应的阻值与其对应电流值查找目标阻值R1和R2分别对应的电流值I1和I2；
分别提供相应电流值I1和I2的电流给第一加热元件和第二加热元件，同时判断两个热敏电阻的实时阻值r1和r2是否分别等于目标阻值R1和R2；...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆亮，涂文凯，顾季南，
申请(专利权)人：苏州旭创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32