本发明专利技术公开一种波长编码激光光谱线宽测试装置及测试方法，包括：激光器、光调制器、任意波形发生器、光耦合器、延迟光纤、光放大器、声光移频器、光电探测器、频谱仪。本发明专利技术中任意波形发生器与光调制器相连接产生脉冲编码，经脉冲编码后的光经过光耦合器后一路光进入到延迟光纤，另一路光未经过延时光纤。经过延迟光纤的脉冲编码光在多个周期后进入光电探测器与未经过延迟光纤的脉冲编码光进行拍频，实现短距离光纤周期循环延时等效长光纤的作用。本发明专利技术针对kHz及以下的窄线宽激光器的测量可使用短延迟光纤测量窄线宽激光器的线宽，同时等效延时光纤的长度可根据激光器线宽进行调节，减小了延迟光纤的距离，增大了激光器窄线宽的测量精度。宽的测量精度。宽的测量精度。
【技术实现步骤摘要】
一种波长编码激光光谱线宽测试装置及其测试方法
[0001]本专利技术涉及光纤通信、集成光电子器件、光电子集成等领域，具体涉及一种波长编码激光光谱线宽测试装置及其测试方法。
技术介绍
[0002]随着移动互联网、云计算、大数据的日渐繁荣，5G通信等新兴应用不断涌现，使用光电子器件进行信息的传输成为业内共识，通过光纤等进行信息的传递占到全球总信息的90％以上。而窄线宽半导体激光器由于光纤通信技术的高速发展得到了越来越广泛的应用，半导体激光器的线宽直接决定这光纤通信系统的性能，现有窄线宽激光器的测量方法主要是非平衡干涉仪测量法、拍频法、延迟自零差法和延迟自外差法，其中拍频法和延迟自外差法是最常用的方法。但是拍频法存在测量精度不够的缺陷，同时对拍频设备提出了较高的要求；延迟自外差法虽然具有较好精度，可以达到100MHZ以下，但存在延迟光纤长度过长问题，所需光纤及设备体积较大，不便于使用，且受限于光纤长度精度无法进一步提高；现有方法均无法满足kHz及以下的窄线宽激光测量的需求。
[0003]本专利技术的专利技术人发现的：针对kHz及以下的窄线宽激光器的测量并未有更好的方法，我们提出了一种基于延迟自外差光路的激光器线宽测量方法和系统，增加了可循环的延迟光纤、任意波形发生器和光调制器，通过光调制器进行编码，配合环状延迟光纤，达到避免使用长光纤实现窄线宽的测量的目的。
技术实现思路
[0004]为解决
技术介绍
中提及的至少一个问题，本专利技术实施方式的目的在于提供一种波长编码激光光谱线宽测试装置，解决现有技术中测量精度不够、延迟光纤长度过长等问题。
[0005]一种波长编码激光光谱线宽测试装置，包括：激光发生设备、光调制设备、任意波形发生设备、光耦合设备、延迟光纤和光电探测设备；所述任意波形发生设备与所述光调制设备相连接产生脉冲编码；所述激光发生设备发出的光经过光调制设备后产生脉冲编码光；所述延迟光纤使光经过额外延迟通路使得激光传播相位滞后；所述光电探测设备对相位相同的相干光进行拍频；所述光调制设备、所述任意波形发生设备所述光耦合设备和所述延迟光纤可以完成所述激光在设定周期内在所述延迟光纤内循环。
[0006]一种波长编码激光光谱线宽测试装置，还包括光隔离设备、光放大设备、声光移频器和频谱仪；所述声光移频器使所述激光中心频率升高或降低；所述频谱仪显示所述拍频处理的相干光的线宽；所述光隔离设备用于屏蔽信号干扰；所述光放大设备用于光功率的幅度保持恒定。
[0007]所述光耦合设备包括第一光耦合设备、第二光耦合设备、第三光耦合设备和第四光耦合设备；和/或，所述光耦合设备为光合路器和光分路器中任一种。
[0008]所述激光发生设备、所述光隔离设备、所述光调制设备和所述第一光耦合设备输入端依次连接，所述任意波形发生设备与所述光调制设备相连接；所述第一光耦合设备的
第一输出端与所述第二光耦合设备的第二输入端相连接，所述第一光耦合设备的第二输出端与所述声光移频器输入端相连接；所述第二光耦合设备的第一输入端与所述第三光耦合设备的第一输出端相连，所述第二光耦合设备的输出端与所述光放大设备相连；所述光放大设备与所述延迟光纤相连接，所述延迟光纤与所述第三光耦合设备的输入端相连接；所述第三光耦合设备的第二输出端与所述第四光耦合设备的第一输入端相连接，所述声光移频器输出端与所述第四光耦合设备的第二输入端相连接；所述第四光耦合设备的输出端与所述光电探测设备、所述频谱仪依次连接。
[0009]所述延迟光纤组成环状结构，光经过一周所需时间t＝nL1/c；所述延迟光纤的长度为L1，所述c光速，所述n为延迟光纤的折射率。
[0010]所述任意波形发生设备产生的脉冲信号的周期为T＝k
×
t；和/或，等效延迟光纤长度L2＝k
×
L1；所述k为光在所述延迟光纤中经过的周期数。
[0011]所述光放大设备所在位置包括：所述光放大设备输出端与所述延迟光纤输入端相连接、所述延迟光纤输出端与所述光放大设备输入端相连接。
[0012]所述光放大设备应包括拉曼放大器、掺铒光纤放大器和半导体光放大器。
[0013]所述声光移频器可通过滤波器和调制器组合进行替代。
[0014]一种使用上述测试装置的波长编码激光光谱线宽测试方法，其特征在于，包括以下测试步骤：
[0015](1)所述任意波形发生设备与所述光调制设备相连接产生脉冲编码，所述激光发生设备发出的光经过光调制设备后产生脉冲编码光；
[0016](2)所述脉冲编码光经过所述第一耦合设备之后分为第一脉冲编码光和第二脉冲编码光；
[0017](3)所述第一脉冲编码光经所述声光移频器，其中心频率升至高频，其脉冲波形周期为T；
[0018](4)所述第二脉冲编码光依次经过第二光耦合设备、所述延迟光纤和第三光耦合设备，经k个周期延迟后与经(3)升频处理的所述第一脉冲编码光共同进入所述第四光耦合设备，输出得混合脉冲编码光一；
[0019](5)所述混合脉冲编码光一经所述光电探测设备拍频处理，得相应观测信号和所述激光发生设备的线宽。
[0020]有益效果包括:
[0021]本专利技术提出提供一种波长编码激光光谱线宽测试装置，采用与延迟自外差传统技术相比，增加了可循环的延迟光纤、任意波形发生器和光调制器，通过光调制器进行编码，配合环状延迟光纤，具有以下特点：
[0022](1)短距离光纤周期循环延时等效长光纤，避免长光纤使用；
[0023](2)采取调制器编码的方式决定延迟距离，根据激光器线宽可调节延迟距离。
附图说明
[0024]图1为线宽测试装置示意图；
[0025]图2为线宽测试装置脉冲编码示意图；
[0026]图3为对比例1延迟自外差线宽测试装置示意图。
具体实施方式
[0027]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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它实施例，都属于本专利技术保护范围。
[0028]一种波长编码激光光谱线宽测试装置，包括：激光发生设备、光调制设备、任意波形发生设备、光耦合设备、延迟光纤和光电探测设备；所述任意波形发生设备与所述光调制设备相连接产生脉冲编码；所述激光发生设备发出的光经过光调制设备后产生脉冲编码光；所述延迟光纤使光经过额外延迟通路使得激光传播相位滞后；所述光电探测设备对相位相同的相干光进行拍频所述光调制设备、所述任意波形发生设备所述光耦合设备和所述延迟光纤可以完成所述激光在设定周期内在所述延迟光纤内循环。
[0029]一种波长编码激光光谱线宽测试装置，还包括光隔离设备、光放大设备、声光移频器和频谱仪；所述声光移频器使所述激光中心频率升高或降低；所述频谱仪显示所述拍频处理的相干光的线宽；所述光隔离设备用于屏蔽信号干扰；所述光放大设备用于光功率的幅度保持恒定。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种波长编码激光光谱线宽测试装置，其特征在于，包括：激光发生设备、光调制设备、任意波形发生设备、光耦合设备、延迟光纤和光电探测设备；所述任意波形发生设备与所述光调制设备相连接产生脉冲编码；所述激光发生设备发出的光经过所述光调制设备后产生脉冲编码光；所述延迟光纤使光经过额外延迟通路使得激光传播相位滞后；所述光电探测设备对相位相同的相干光进行拍频；所述光调制设备、所述任意波形发生设备所述光耦合设备和所述延迟光纤用于所述激光在设定周期内在所述延迟光纤内循环。2.根据权利要求1所述的一种波长编码激光光谱线宽测试装置，其特征在于，还包括光隔离设备、光放大设备、声光移频器和频谱仪；所述声光移频器使所述激光中心频率升高或降低；所述频谱仪显示所述拍频处理的相干光的线宽；所述光隔离设备用于屏蔽信号干扰；所述光放大设备用于光功率的幅度保持恒定。3.根据权利要求1所述的一种波长编码激光光谱线宽测试装置，其特征在于，所述光耦合设备包括第一光耦合设备、第二光耦合设备、第三光耦合设备和第四光耦合设备；和/或，所述光耦合设备为光合路器和光分路器中任一种。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的一种波长编码激光光谱线宽测试装置，其特征在于，所述激光发生设备、所述光隔离设备、所述光调制设备和所述第一光耦合设备输入端依次连接，所述任意波形发生设备与所述光调制设备相连接；所述第一光耦合设备的第一输出端与所述第二光耦合设备的第二输入端相连接，所述第一光耦合设备的第二输出端与所述声光移频器输入端相连接；所述第二光耦合设备的第一输入端与所述第三光耦合设备的第一输出端相连，所述第二光耦合设备的输出端与所述光放大设备相连；所述光放大设备与所述延迟光纤相连接，所述延迟光纤与所述第三光耦合设备的输入端相连接；所述第三光耦合设备的第二输出端与所述第四光耦合设备的第一输入端相连接，所述声光移频器输出端与所述第四光耦合设备的第二输入端相连接；所述第四光耦合设备的输...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝宁华，翟鲲鹏，文花顺，孙文惠，张薇，
申请(专利权)人：雄安创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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