一种激光器调谐精度的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光器调谐精度的测量装置及方法，该测量装置包括：待测激光器及测量模块，待测激光器的输出端连接第一耦合器的输入端，第一耦合器的输出端分为两路，第一路通过延时光纤连接第二耦合器的输入端，第二路连接第二耦合器的输入端，第二耦合器的输出端连接探测器的输入端，探测器的输出端连接时频分析模块；待测激光器在离散调谐信号的作用下产生输出信号，输出信号经过所述测量模块得到待测激光器的调谐精度。本发明专利技术实施例提供的激光器调谐精度的测量装置可以在外部离散调谐精度的控制下通过延时自相干结构测量得到待测激光器的调谐精度，解决了现有技术中无法实现对单纵模窄线宽激光器的调谐精度的准确测量的技术问题。

A measuring device and method of laser tuning accuracy

【技术实现步骤摘要】
一种激光器调谐精度的测量装置及方法
本专利技术涉及半导体光电子
，具体涉及一种激光器调谐精度的测量装置及方法。
技术介绍
自光纤问世以来，光纤通信技术得到了飞速发展，以单模光纤和单纵模激光器为主的光通信器件逐渐占据了市场主体。为提升光通信系统容量，各种复用技术不断被提出，其中最成熟、应用最为广泛的便是对激光器频率(波长)的复用。从最初的波分复用、密集波分复用到光正交频分复用、副载波复用等，对于激光器频率的划分越来越细、利用率也越来越高。与此同时，为提升系统传输距离，改善接收端灵敏度与抗放大器自发辐射噪声的能力，频率(相位)调制/相干检测技术正逐步取代传统的强度调制/直接检测技术，这无疑进一步提升了光通信系统对激光器频率特性的要求。此外，在光纤传感尤其是高灵敏度振动传感方面，一个单纵模窄线宽的光源将是必不可少的，但其频率特性同样十分重要，过快的频率漂移将会恶化信号质量，严重时甚至使整个传感系统失效。因此有必要对激光器尤其是单纵模窄线宽激光器的频率调谐特性进行测量，进而找到精准抑制其频率漂移的方法。然而，由于单纵模窄线宽激光器的波长在正常工作情况下仅会在极小范围内(约0.01nm即GHz量级)发生变化，对光谱仪不可见。若采用另一激光器与其拍频，则两激光器的中心频率之差难以稳定在光电探测器的响应带宽范围内，且激光器的相位噪声会干扰测量结果，无法顺利实现光域到电域的转换测量。因此，现有技术无法实现对单纵模窄线宽激光器的调谐精度的准确测量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种激光器调谐精度的测量装置及方法，以解决现有技术中无法实现对单纵模窄线宽激光器的调谐精度的准确测量的技术问题。本专利技术提出的技术方案如下：本专利技术实施例第一方面提供一种激光器调谐精度的测量装置，该测量装置包括：待测激光器及测量模块，所述测量模块包括第一耦合器、延时光纤、第二耦合器、探测器及时频分析模块，待测激光器的输出端连接所述第一耦合器的输入端，所述第一耦合器的输出端分为两路，第一路通过所述延时光纤连接所述第二耦合器的输入端，第二路连接所述第二耦合器的输入端，所述第二耦合器的输出端连接探测器的输入端，所述探测器的输出端连接所述时频分析模块；待测激光器在离散调谐信号的作用下产生输出信号，所述输出信号经过所述测量模块得到待测激光器的调谐精度。可选地，该激光器调谐精度的测量装置还包括：偏振模块，所述偏振模块的输入端连接所述第一耦合器的第二路输出端，所述偏振模块的输出端连接所述第二耦合器的输入端。可选地，所述偏振模块为扰偏器。可选地，所述偏振模块为偏振控制器。可选地，该激光器调谐精度的测量装置还包括功率计，所述功率计连接在所述探测器和所述时频分析模块之间。可选地，所述延时光纤的长度大于100km。可选地，所述离散调谐信号为方波信号或脉冲信号。可选地，所述离散调谐信号的脉冲为O.3ms-0.9ms，所述离散调谐信号的占空比大于等于50％。可选地，所述探测器为平衡探测器。可选地，该激光器调谐精度的测量装置还包括：信号发生器，所述信号发生器连接待测激光器的输入端，用于产生离散调谐信号输入至待测激光器，所述信号发生器的初始值为信号发生器的最低值。本专利技术实施例第二方面提供一种激光器调谐精度的测量方法，应用于如本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的激光器调谐精度的测量装置，包括如下步骤：根据待测激光器的线宽和频飘确定延时光纤的长度；根据延时光纤的长度确定离散调谐信号的脉宽和占空比；打开待测激光器，将微扰脉冲调到最低值，观测时频分析模块是否可以观测到频率信号，当观测不到某一确定的频率信号时，逐步调大离散调谐信号的脉冲幅度，直到观测到确定的频率信号作为待测激光器的调谐精度。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例提供的激光器调谐精度的测量装置方法，通过将离散调谐信号作为外部微扰信号输入至待测激光器，待测激光器在微扰信号的控制下产生输出信号，该输出信号通过第一耦合器、延时光纤、第二耦合器、探测器及时频分析模块组成的延时自相干结构，即可检测得到待测激光器的调谐精度。因此，本专利技术实施例提供的激光器调谐精度的测量装置可以在外部离散调谐精度的控制下通过延时自相干结构测量得到待测激光器的调谐精度，解决了现有技术中无法实现对单纵模窄线宽激光器的调谐精度的准确测量的技术问题。本专利技术实施例提供的激光器调谐精度的测量装置在测量模块中采用延时自相干结构，可避免不同激光器拍频产生的过大频漂和相位噪声干扰，提升拍频信号稳定性，降低探测器的带宽要求。同时，本专利技术实施例提供的激光器调谐精度的测量装置，无需移频器、放大器等额外器件，成本低廉；接收端无需复杂的分析处理算法，简单易行。并且，延时光纤、微扰脉冲等参数均可根据实际可以根据需要自行调节，提高了该测量装置的适用范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中激光器调谐精度的测量装置的结构原理图；图2为本专利技术实施例中激光器调谐精度的测量装置的待测激光器的频率随电流/温度信号变化的曲线图；图3为本专利技术另一实施例中激光器调谐精度的测量装置的结构原理图；图4为本专利技术实施例中激光器调谐精度的测量方法的测量流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术实施例提供一种激光器调谐精度的测量装置，如图1所示，该测量装置包括：待测激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器调谐精度的测量装置，其特征在于，包括：待测激光器及测量模块，所述测量模块包括第一耦合器、延时光纤、第二耦合器、探测器及时频分析模块，/n待测激光器的输出端连接所述第一耦合器的输入端，所述第一耦合器的输出端分为两路，第一路通过所述延时光纤连接所述第二耦合器的输入端，第二路连接所述第二耦合器的输入端，所述第二耦合器的输出端连接探测器的输入端，所述探测器的输出端连接所述时频分析模块；/n待测激光器在离散调谐信号的作用下产生输出信号，所述输出信号经过所述测量模块得到待测激光器的调谐精度。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光器调谐精度的测量装置，其特征在于，包括：待测激光器及测量模块，所述测量模块包括第一耦合器、延时光纤、第二耦合器、探测器及时频分析模块，
待测激光器的输出端连接所述第一耦合器的输入端，所述第一耦合器的输出端分为两路，第一路通过所述延时光纤连接所述第二耦合器的输入端，第二路连接所述第二耦合器的输入端，所述第二耦合器的输出端连接探测器的输入端，所述探测器的输出端连接所述时频分析模块；
待测激光器在离散调谐信号的作用下产生输出信号，所述输出信号经过所述测量模块得到待测激光器的调谐精度。


2.根据权利要求1所述的激光器调谐精度的测量装置，其特征在于，还包括：偏振模块，所述偏振模块的输入端连接所述第一耦合器的第二路输出端，所述偏振模块的输出端连接所述第二耦合器的输入端。


3.根据权利要求2所述的激光器调谐精度的测量装置，其特征在于，所述偏振模块为扰偏器。


4.根据权利要求2所述的激光器调谐精度的测量装置，其特征在于，所述偏振模块为偏振控制器。


5.根据权利要求4所述的激光器调谐精度的测量装置，其特征在于，还包括功率计，所述功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梓平，陈硕，卢利锋，刘占元，黄杰，牛晓晨，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网浙江省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11