【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及下一代通信系统和激光传感领域，具体涉及一种基于光纤干涉仪的激光器波长调谐时间的检测系统及方法。
技术介绍
1、波长可调谐激光光源在下一代通信系统和激光传感领域有着重要应用。在下一代波分复用的光纤通信网络的应用中，如下一代光纤接入网(ng-pon)，所需要的可调谐光源不仅需要能够满足输出波长的要求，还需要满足波长调谐时间的要求，因此在相关光源的研究和测算评估中，必须对其波长调谐时间进行测量，因此需要一种实用的测试方法测量波长调谐时间；而在一些激光传感系统中，如光纤布拉格光栅(fbg)传感系统，探测光在波长扫描时，也需要有一种方法能够测量扫描中特定时间的波长值，因此也需要一种检测方法测算在调谐过程中特定时刻的瞬态波长。
技术实现思路
1、本专利技术针对
技术介绍
中的问题提出了一种基于光纤干涉仪的激光器波长调谐时间的检测系统及方法。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种激光波长调谐时间和调谐瞬态波长的检测系统，包括3db分束器、使用保偏光纤的不等臂光纤干涉仪两臂、3db耦合器、光放大器、光电探测器、示波器和光栅光谱仪；其中，不等臂光纤干涉仪两臂上分别对应设置可调衰减器和偏振控制器；
4、光栅光谱仪用于测量激光器稳态时的波长，记录波长调谐过程中调谐前的初始波长和调谐后最终稳态的波长，将记录结果传输至计算设备；
5、3db分束器用于将入射光分成两路，分别传输到不等臂光纤干涉仪两臂上；
6、不等臂光纤干涉仪两臂上的可
7、3db耦合器用于将两路光合束，形成干涉光信号，传输至光放大器；
8、光放大器用于对形成的干涉光信号进行放大后传输至光电探测器；
9、光电探测器用于将放大后的干涉光信号转换为振荡的电信号传输至示波器；
10、示波器用于通过记录信号强度随时间的振荡曲线，得到波长调谐的时间；并将测量到的曲线数据传输至计算设备；
11、计算设备用于根据示波器测量的振荡曲线，以及结合初始波长和调谐后最终稳态的波长测算波长调谐过程中任意时刻的瞬时波长。
12、一种基于上述检测系统实现激光波长调谐时间的检测方法，包括以下过程：
13、(1)将入射光通过3db分束器分成两路，分别传输到不等臂光纤干涉仪两臂上；
14、(2)在光纤干涉仪两臂上分别经过可调衰减器和偏振控制器将入射光进行对应处理后得到光强和偏振一致的光，传输至3db耦合器；
15、(3)利用3db耦合器将两路光合束，形成干涉光信号，传输至光放大器；
16、(4)利用光放大器对干涉光信号进行放大后传输至光电探测器；
17、(5)利用光电探测器将放大后的干涉光信号转换为振荡的电信号传输至示波器记录，示波器上测量的信号强度随时间变化的曲线中，强度振荡段的持续时间就对应了波长调谐的时间。
18、一种基于上述检测系统实现激光波长调谐瞬态波长的检测方法，包括以下过程：
19、(1)将入射光通过3db分束器分成两路，分别传输到不等臂光纤干涉仪两臂上；同时利用光栅光谱仪测量波长扫描的初始波长λ0和完成扫描后最终稳态的波长λf；
20、(2)在光纤干涉仪两臂上分别经过可调衰减器和偏振控制器将入射光进行对应处理后得到光强和偏振一致的光，传输至3db耦合器；
21、(3)利用3db耦合器将两路光合束，形成干涉光信号，传输至光放大器；
22、(4)利用光放大器对干涉光信号进行放大后传输至光电探测器；
23、(5)利用光电探测器将放大后的干涉光信号转换为振荡的电信号传输至示波器记录，示波器测量记录信号强度随时间的振荡曲线；
24、(6)在步骤(5)所测到的波形振荡曲线上截取包含1个完整振荡周期段的起止时间点，并结合初始波长值λ0和最终稳态的波长值λf，通过数值求解方程解调出热调谐波长扫描过程中任意时刻的瞬时波长。
25、进一步的，步骤(6)具体计算方程为：
26、
27、λ(t)＝λ-λexp(-bt)+λ0
28、式中，λ(t)是任意时刻的瞬时输出波长，λ＝λf-λ0，是初始波长值λ0和最终稳态的波长值λf的波长差，tn和tn+1是一个完整振荡周期段起点和终点对应的时间；b是与激光器散热情况相关的参数，n为光纤有效折射率，δl是干涉仪两臂臂长差。
29、本专利技术相比现有技术的优点为：
30、本专利技术相比于其他已有方案，具有结构较简单，元件易于获得；强度变化信号特征明显，通过示波器本身的触发就能准确捕捉，不需要复杂的外触发和同步等额外方法；且适用于任意波段等优势。
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1.一种激光波长调谐时间和调谐瞬态波长的检测系统，其特征在于，包括3dB分束器、使用保偏光纤的不等臂光纤干涉仪两臂、3dB耦合器、光放大器、光电探测器、示波器、光栅光谱仪和计算设备；其中，不等臂光纤干涉仪两臂上分别对应设置可调衰减器和偏振控制器；
2.一种基于权利要求1所述检测系统实现激光波长调谐时间的检测方法，其特征在于，包括以下过程：
3.一种基于权利要求1所述检测系统实现激光波长调谐瞬态波长的检测方法，其特征在于，包括以下过程：
4.根据权利要求3所述的激光波长调谐瞬态波长的检测方法，其特征在于，步骤(6)具体计算方程为：
【技术特征摘要】
1.一种激光波长调谐时间和调谐瞬态波长的检测系统，其特征在于，包括3db分束器、使用保偏光纤的不等臂光纤干涉仪两臂、3db耦合器、光放大器、光电探测器、示波器、光栅光谱仪和计算设备；其中，不等臂光纤干涉仪两臂上分别对应设置可调衰减器和偏振控制器；
2.一种基于权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐合飞，陆骏，李少波，聂佳强，孙文韬，马向，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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