可调谐窄线宽激光器频率调谐效率测量方法及测量系统技术方案

本发明专利技术提供了一种可调谐窄线宽激光器频率调谐效率测量方法及测量系统，利用非平衡臂迈克尔逊干涉仪将待测可调谐窄线宽激光器微小的光域频率变化转换为光学相位变化，以实现对可调谐窄线宽激光器的光域频率变化的测量，进而实现对可调谐窄线宽激光器的频率调谐效率的测量。本发明专利技术的技术方案可以测量常规光谱仪难以测量的光域频率变化。同时，本发明专利技术利用信号发生器输出不同频率f

【技术实现步骤摘要】
可调谐窄线宽激光器频率调谐效率测量方法及测量系统
本专利技术涉及激光与光纤传感
，尤其涉及一种可调谐窄线宽激光器频率调谐效率测量方法及测量系统。
技术介绍
可调谐窄线宽激光器是一种应用广泛的激光器，它不仅在光通信领域占有举足轻重的地位，而且在光纤传感领域发挥着巨大的作用，它的出现使得超远距离、超高精度和超高灵敏度的新型传感系统成为可能。相位型光纤传感系统具有超高的精度和灵敏度，但却存在灵敏度随相位随机衰落的问题，为克服该问题，研究人员提出了相位生成载波(PhaseGeneratedCarrier，PGC)技术。PGC技术又细分为PGC内调制解调和外调制解调技术，PGC内调制解调技术由于传感光路简单而广受关注。可调谐窄线宽激光器是PGC内调制解调技术所涉及的重要组成部分，其参数直接影响整个传感系统的性能指标，这其中，可调谐窄线宽激光器的频率调谐效率是一个关键参数，它直接关系着PGC内调制中的相位调制深度。高性能可调谐窄线宽激光器的线宽非常窄，可调谐范围也相对较小，使用常规的光谱仪已难以测量。另外，常规的光谱仪为静态或准静态测量，难以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调谐窄线宽激光器频率调谐效率测量方法，其特征在于，所述方法包括：信号发生器输出模拟正弦波信号至待测可调谐窄线宽激光器；/n待测可调谐窄线宽激光器根据模拟正弦波信号的频率f

【技术特征摘要】
1.一种可调谐窄线宽激光器频率调谐效率测量方法，其特征在于，所述方法包括：信号发生器输出模拟正弦波信号至待测可调谐窄线宽激光器；
待测可调谐窄线宽激光器根据模拟正弦波信号的频率fPGC和幅度VPGC输出对应频率的激光至光纤起偏器；
光纤起偏器对激光进行起偏并输出线偏光至第一光纤隔离器；
第一光纤隔离器将线偏光单向传输至非平衡臂迈克尔逊干涉仪；
非平衡臂迈克尔逊干涉仪使线偏光发生干涉并输出干涉后的线偏光至第二光纤隔离器；
第二光纤隔离器将干涉后的线偏光单向传输至光电探测器；
光电探测器将干涉后的线偏光转换为模拟电信号并输出至数据采集模块；
数据采集模块将模拟电信号转换为初始数字电信号并输出至信号处理模块；
信号处理模块将初始数字电信号与频率为fPGC的数字正弦波信号进行混频并滤波，得到第一数字电信号Z1，将初始数字电信号与频率为3fPGC的数字正弦波信号进行混频并滤波，得到第二数字电信号Z3；
信号处理模块根据第一数字电信号Z1和第二数字电信号Z3得到中间参量Z31；信号处理模块根据一阶第一类贝塞尔函数J1(C)和三阶第一类贝塞尔函数J3(C)得到数字电信号函数Z(C)；
信号处理模块根据数字电信号函数Z(C)和中间参量Z31得到相位调制深度C；信号处理模块根据相位调制深度C得到待测可调谐窄线宽激光器的频率变化量Δν；
信号处理模块根据频率变化量Δν和幅度VPGC得到待测可调谐窄线宽激光器的频率调谐效率η。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式得到中间参量Z31：
Z31＝Z3/Z1。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式得到数字电信号函数Z(C)：Z(C)＝J3(C)/J1(C)。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式得到频率变化量Δν：
Δν＝Cc/4πnΔL，
其中，c为真空中光速，n为非平衡臂迈克尔逊干涉仪的光纤折射率，ΔL为非平衡臂迈克尔逊干涉仪的臂长差。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式得到待测可调谐窄线宽激光器的频率调谐效率η：
η＝Δν/VPGC。


6.一种可调谐窄线宽激光器频率调谐效率测量系统，其特征在于，所述系统包括信号发生器(10)、光纤起偏器(20)、第一光纤隔离器(30)、第二光纤隔离器(40)、非平衡臂迈克尔逊干涉仪(50)、光电探测器(60)、数据采集模块(70)和信号处理模块(80)；
所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆星，李鹏，秦杰，柏楠，万双爱，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11