基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统及方法，该方法包括：S1、将激光信号分成两路，对其中一路做延时处理，另一路作为本振信号；S2、对经延时处理后的该路激光信号与该本振信号进行自零差探测，获得拍频信号；S3、将拍频信号转换为电信号；S4、对电信号进行解调，获得激光信号的相位；S5、根据激光信号的相位，还原原始拍频信号或高频噪声信号，对于线宽较宽的待测激光信号，根据原始拍频信号或高频噪声信号，确定待测的激光信号的线宽，对于线宽较窄的待测激光信号，根据高频噪声信号确定待测的激光信号的线宽。本发明专利技术可以提高测量准确度，降低系统体积且可实现KHz量级以下的激光线宽测量。且可实现KHz量级以下的激光线宽测量。且可实现KHz量级以下的激光线宽测量。

【技术实现步骤摘要】
基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统及方法


[0001]本专利技术属于激光线宽测量领域，具体涉及一种基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统及方法。

技术介绍

[0002]单频激光器在大容量光纤通信、高精密传感测量、光原子钟等领域有着较多的应用。对于激光信号源来说，激光线宽是一项重要的指标，如何对其测量是十分重要的。传统的激光线宽测量方法对激光信号和经延时处理后的激光信号进行自零差探测后获得的拍频信号的中心频率通常在0Hz(赫兹)附近，拍频信号容易受到环境噪声的影响，测量准确度较低，且为了消除激光信号和延时处理后激光信号的时间相干性，获得较好的拍频信号，通常需要采用较长的延时光纤对激光信号进行延时处理，测量系统体积较大，此外，传统的激光线宽测量方法只适用于线宽为KHz(千赫兹)量级的激光信号线宽测量，很难对更窄的激光信号进行线宽测量。由此可见，传统的激光线宽测量方法的测量准确度较低，测量系统体积较大且很难对KHz量级以下的激光信号进行线宽测量。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于相干接收机延迟自零差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统，其特征在于，包括耦合器、延时光纤、相干接收机、采集装置和处理器，所述耦合器的输入端用于输入激光信号，第一输出端通过所述延时光纤连接所述相干接收机的第一输入端，第二输出端连接所述相干接收机的第二输入端；所述相干接收机的两个输出端分别连接所述采集装置的采集端，所述采集装置的输出端连接所述处理器；所述耦合器将所述激光信号光分成两路，一路传输给所述延时光纤，该路激光信号经所述延时光纤延时处理后传输给所述相干接收机，另一路作为本振信号，直接传输给所述相干接收机；所述相干接收机对经延时处理后的激光信号与该本振信号进行自零差探测，获得拍频信号，并将所述拍频信号转换为电信号；所述采集装置对所述电信号进行采集并传输给所述处理器；所述处理器对所述电信号进行解调，获得所述激光信号的相位，根据所述激光信号的相位，还原原始拍频信号或高频噪声信号，对于线宽较宽的待测激光信号，根据所述原始拍频信号或高频噪声信号，确定待测的所述激光信号的线宽，对于线宽较窄的待测激光信号，根据所述高频噪声信号确定待测的所述激光信号的线宽。2.根据权利要求1所述的基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统，其特征在于，在根据所述原始拍频信号确定待测的所述激光信号的线宽时，所述延时光纤选用长延时光纤；在根据所述高频噪声信号确定待测的所述激光信号的线宽时，所述延时光纤选用短延时光纤。3.根据权利要求1或2所述的基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统，其特征在于，所述处理器在根据所述原始拍频信号确定待测的所述激光信号的线宽时，首先确定所述原始拍频信号的频谱，然后根据确定的所述频谱，获得待测的所述激光信号的线宽；所述处理器在根据所述高频噪声信号确定待测的所述激光信号的线宽时，若所述处理器在对所述电信号解调时采用双边带解调，则待测的所述激光信号的线宽等于所述高频噪声信号的平均噪声谱密度乘以2π；若所述处理器在对所述电信号解调时采用单边带解调，则待测的所述激光信号的线宽等于所述高频噪声信号的平均噪声谱密度乘以π。4.根据权利要求3所述的基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统，其特征在于，所述线宽较窄的待测激光信号为线宽量级在KHz以下的激光信号。5.根据权利要求1所述的基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统，其特征在于，所述处理器在对所述电信号进行解调之前，还采用施密特正交化算法对所述电信号进行相位校正。6.根据权利要求1所述的基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统，其特征在于，所述相干接收机包括90度混频器、第一光电平衡探测器和第二光电平衡探测器，所述90度混频器的两输入端分别作为所述相干接收机的第一输入端和第二输入端，用于分别输入该本振信号以及经延时处理后的激光信号；所述90度混频器的两个输出端连接所述第一光电平衡探测器的探测端，另外两个输出端连接所述第二光电平衡探测器的探测端；所述第一光电平衡探测器的输出端和第二光电平衡探测器的输出端作为该相干...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄礼刚，张朝泽，朱涛，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：