一种脉冲编码的低噪声高速脉冲光源制造技术

本实用新型专利技术提供了一种脉冲编码的低噪声高速脉冲光源。首先由脉冲发生器产生所需的电脉冲信号，电脉冲信号经由信号激光器驱动器以及信号激光器转换成所需的光信号，其产生的光信号送入编码调制器中进行信号编码，之后进入光放大器进行放大，利用泵浦光进行放大的，最后滤波并输出。

A low noise high speed pulse source with pulse coding

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲编码的低噪声高速脉冲光源
本技术涉及光纤通信
，尤其涉及低噪声高速脉冲光源。
技术介绍
拉曼测温系统是根据光纤的光时域反射(OTDR)和光纤Raman散射的温度效应设计，用来实时监测光纤不同位置的温度，实现的温度测量的先进仪器。相比传统的传感器，拉曼测温系统有着诸多优点，例如：其集传感与传输于一体，可以实现远距离了从测量与监控；通过一次测定就可以获得整个光纤区域的一维分布图，将光纤架设成光栅状就可以测定被测区域的二维和三维分布等情况；能在一条长达数千米的传感器光纤环路上获得几十、几百甚至几千条信息，因此单位信息成本显著降低；测量范围宽，具有高空间分辨率和高精度。所以，自20世纪80年代以来，人们对实现拉曼测温系统的各种技术展开了广泛研究。高速脉冲光源是应用于拉曼测温系统的激光光源目前，现有的高速脉冲光源有如下缺陷：1、注入光纤的光功率太小，这对拉曼测温测温系统测温精度、测温距离会产生直接影响，受困于现有光纤的物理特性，注入的光功率目前很难再有提高；2、由于采用的是MOP主震动放大结构，这种方式产生的脉冲光包含较大比例的自发辐射噪声，最终会影响系统整体的信噪比；3、这种方式式产生的脉冲激光属于大功率、高速度的脉冲光无法进行功率控制，处于非受控状态，输出功率的稳定性无法保证。另外，现有的拉曼测温系统中使用的高速脉冲光源大多采用MPA主震动放大的结构，采用连续重复频率加累加平均的方式，其中，高速脉冲光源以固定的重复频率往光纤中注入光脉冲，鉴于光纤当前的物理特性，光纤入纤功率很难提高，而且光脉冲中含有很大比例的自发辐射噪声，因此系统信噪比很难提升，系统的测量距离无法取得进展。
技术实现思路
本技术提供一种脉冲编码的低噪声高速脉冲光源，以解决目前拉曼测温系统中测量距离受限的问题，提高测量信号质量。本技术提供的一种脉冲编码的低噪声高速脉冲光源，包括：时钟源，用于产生时钟信号；脉冲发生器，脉冲发生器与时钟源连接，用于生成电脉冲信号；信号激光器驱动器，信号激光器驱动器与脉冲发生器连接，用于驱动信号激光器；信号激光器，信号激光器与信号激光器驱动器连接，用于产生信号光；编码接收器，用于接收外部编码信号；编码调制器，编码调制器与信号激光器通过光纤连接，编码调制器与编码接收器连接，用于将外部编码信号调制到信号光上；泵浦激光器驱动器，用于驱动泵浦激光器；泵浦激光器，泵浦激光器与泵浦激光器驱动器连接，用于产生泵浦激光；分光器，分光器与泵浦激光器通过光纤连接，用于将泵浦激光分成两路；反馈采集器，反馈采集器与分光器通过光纤连接，用于采集分光器分出的一路泵浦激光；反馈控制器，反馈控制器与反馈采集器连接，用于根据反馈采集器采集的泵浦激光去控制泵浦激光器驱动器；光耦合器，光耦合器与编码调制器通过光纤连接，光耦合器与分光器通过光纤连接，用于将信号激光与分光器分出的另一路泵浦激光耦合在一起；光放大器，光放大器与光耦合器通过光纤连接，用于将经过光耦合器耦合后的激光放大；光滤波器，光滤波器与光放大器通过光纤连接，用于将经过光放大器放大后的激光的噪声过滤；光纤输出，光纤输出与光滤波器连接，用于输出经过光滤波器过滤后的激光。进一步地，耦合器为WDM耦合器。进一步地，光放大器为EDFA光放大器。进一步地，还包括电源驱动电路，用于进行低噪声供电。本技术的有益效果：采用编码方式来代替增大功率，在原本自激辐射界限之下对激光光源进行编码，则可实现弱光识别，在不需要再增加功率的前提下增加传输距离，准确的识别返回的信号光。用于脉冲编码方式的拉曼测温系统，并配以光滤波网络去除脉冲光中的自发辐射噪声，然后根据编码通过算法可以滤除更多的噪声从而提高系统的信噪比，增加系统的测量距离和信息可靠性。可以采用灵活的编码方式进行光信号的产生，因此可以使用数字信号处理的技术来提高系统的信噪比，从而极大的提高了拉曼测温系统的工作性能，以及极大的改善了拉曼测温系统的测量距离。附图说明图1为本技术的脉冲编码的低噪声高速脉冲光源的结构框图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术做进一步说明。如图1所示，一种脉冲编码的低噪声高速脉冲光源，包括：时钟源101，用于产生时钟信号，来保证整个电路的时序；脉冲发生器102，由现场可编程门阵列(FPGA)及其辅助电路组成，其时钟由时钟源101供给，用于产生脉以及设置各个部分参数等；信号激光器驱动器103，包括信号激光器104的光驱动电路和热电制冷电路，以及脉冲接收调制电路，其前端连接到脉冲发生器102，后端连接到信号激光器104；信号激光器104，其前端由电路连接到信号激光器驱动器103的驱动电路，后端由光纤连接到编码调制器106，用于根据驱动电路产生相应的激光；编码接收器105，包括编码接收电路，其留有外部接口用来接受外部的编码，后端由电路连接到编码调制器106；编码调制器106，包括一个电光调制器，其有三个接口，一个电路接口连接到编码接收器105，剩下两个是光路接口，光路接口的前端由光纤连接到信号激光器104，光路接口的后端由光纤连接到耦合器112，其作用是其能够将电信号调制到光信号上去；泵浦激光器驱动器107，包括泵浦激光器108的光驱动以及热电制冷电路，其前端由电路连接到泵浦反馈控制器111，后端由电路连接到泵浦激光器108，其作用是驱动泵浦激光器108；泵浦激光器108，其前端连接到泵浦激光驱动107，后端由光纤连接到分光器109，其作用是产生泵浦光；分光器109，其有三个接口，均为光路接口，其中一根由光纤连接到泵浦激光器108，一根由光纤连接到泵浦反馈采集器109，最后一根由光纤连接到耦合器112，其作用是将进来的光按功率比例分为两部分；反馈采集器110，包括光电转换放大电路，其前端由光纤连接到分光器109，后端由电路连接到泵浦反馈控制器111，起作用是采集光信号转换为电信号；反馈控制器111，包括积分电路以及控制电路，其前端由电路连接到泵浦反馈采集器110，后端由电路连接到泵浦激光驱动107，其作用是将泵浦反馈采集器110采集的信号累加，得到功率然后由控制器比较最终发送反馈信号给泵浦激光驱动107，以达到稳定功率的目的；WDM耦合器112，其有三端接口，均为光路连接，其前端一边由光纤连接到编码调制器106，一端由光纤连接到分光器109，公共端由光纤连接到EDFA光放大器113，其作用是将两种不同波长的光糅合到一根光纤上进行传输；EDFA光放大器113，其包括EDFA的光路部件以及掺铒光纤，其前端由光纤连接耦合器113，后端由光纤连接到光滤波器114，其作用是利用泵浦光将信号进行放大；光滤波器114，包括光滤波各个器件，其前端由光纤连接到EDFA光放大器113，后端由光纤连接到光纤输出115，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲编码的低噪声高速脉冲光源，其特征在于，包括：/n时钟源，用于产生时钟信号；/n脉冲发生器，脉冲发生器与时钟源连接，用于生成电脉冲信号；/n信号激光器驱动器，信号激光器驱动器与脉冲发生器连接，用于驱动信号激光器；/n信号激光器，信号激光器与信号激光器驱动器连接，用于产生信号光；/n编码接收器，用于接收外部编码信号；/n编码调制器，编码调制器与信号激光器通过光纤连接，编码调制器与编码接收器连接，用于将外部编码信号调制到信号光上；/n泵浦激光器驱动器，用于驱动泵浦激光器；/n泵浦激光器，泵浦激光器与泵浦激光器驱动器连接，用于产生泵浦激光；/n分光器，分光器与泵浦激光器通过光纤连接，用于将泵浦激光分成两路；/n反馈采集器，反馈采集器与分光器通过光纤连接，用于采集分光器分出的一路泵浦激光；/n反馈控制器，反馈控制器与反馈采集器连接，用于根据反馈采集器采集的泵浦激光去控制泵浦激光器驱动器；/n光耦合器，光耦合器与编码调制器通过光纤连接，光耦合器与分光器通过光纤连接，用于将信号激光与分光器分出的另一路泵浦激光耦合在一起；/n光放大器，光放大器与光耦合器通过光纤连接，用于将经过光耦合器耦合后的激光放大；/n光滤波器，光滤波器与光放大器通过光纤连接，用于将经过光放大器放大后的激光的噪声过滤；/n光纤输出，光纤输出与光滤波器连接，用于输出经过光滤波器过滤后的激光。/n...

【技术特征摘要】
1.一种脉冲编码的低噪声高速脉冲光源，其特征在于，包括：
时钟源，用于产生时钟信号；
脉冲发生器，脉冲发生器与时钟源连接，用于生成电脉冲信号；
信号激光器驱动器，信号激光器驱动器与脉冲发生器连接，用于驱动信号激光器；
信号激光器，信号激光器与信号激光器驱动器连接，用于产生信号光；
编码接收器，用于接收外部编码信号；
编码调制器，编码调制器与信号激光器通过光纤连接，编码调制器与编码接收器连接，用于将外部编码信号调制到信号光上；
泵浦激光器驱动器，用于驱动泵浦激光器；
泵浦激光器，泵浦激光器与泵浦激光器驱动器连接，用于产生泵浦激光；
分光器，分光器与泵浦激光器通过光纤连接，用于将泵浦激光分成两路；
反馈采集器，反馈采集器与分光器通过光纤连接，用于采集分光器分出的一路泵浦激光；
反馈控制器，反馈控制器与反馈采集器连接，用于根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李苗，高阳，段亮宏，江剑军，刘刚，万生鹏，
申请(专利权)人：江西旭锋光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36