【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于监测，具体涉及一种可调谐激光器模式跳变监测装置及方法。
技术介绍
1、可调谐激光源由于具有单纵模、窄线宽、输出波长连续可调、相位噪声低等突出的优点已广泛应用于基于高阶光调制格式的高速相干光通信网络、互相关频域解耦的光纤三维形状传感、线性扫频的痕量气体探测和自动驾驶等领域，但是受内外腔模式同步调谐匹配程度、外界环境扰动、装配与精密机械加工误差等因素的影响，可调谐激光器在谐振光谱输出过程中，对大范围、窄线宽、连续可变波长激光输出的实现严重依赖于模式跳变的快速监测与反馈。纵使工作在“完美转轴点”条件下的可调谐激光器也需要对其无跳模输出指标进行有效表征的方法。
2、传统可调谐激光器对谐振输出模式的监测和反馈，通常采用的技术路径一种是利用高精细度的f-p标准具采集干涉信号来解析模式间隔是否一致，另一种是利用分束结构实时监测谐振输出功率变化迹线的可导性，再一种是搭建延时外差系统分析预估计带宽内是否存在拍频信号产生。但上述模式跳变监测方法的缺点是，首先是空间传递链路对准装调复杂，其次是模式跳变识别准确度和反馈信号强度易受人为因素影响较大，再次是微小功率突变对是否发生跳模难以准确表征，最后是存在测试成本高和测试效率低的问题。
3、目前，传统可调谐激光器对谐振输出模式的监测和反馈，通常采用的技术路径一种是利用高精细度的f-p标准具采集干涉信号来解析模式间隔是否一致，另一种是利用分束结构实时监测谐振输出功率变化迹线的可导性，再一种是搭建延时外差系统分析预估计带宽内是否存在拍频信号产生。但上述模式跳变监测方法的缺
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种可调谐激光器模式跳变监测装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种可调谐激光器模式跳变监测装置，可调谐激光器输出模块(1)、耦合模式采集模块(2)、数据处理模块(3)、误差反馈模块(4)以及无跳模指示模块(5)；可调谐激光器输出模块(1)、耦合模式采集模块(2)、数据处理模块(3)、误差反馈模块(4)、无跳模指示模块(5)通过线路依次连接；可调谐激光器输出模块(1)、误差反馈模块(4)通过线路连接；
4、可调谐激光器输出模块(1)，被配置为用于连续波长捷变激光信号的产生；
5、耦合模式采集模块(2)，被配置为用于可调谐激光器输出模块(1)耦合模式的采集；
6、数据处理模块(3)，被配置为用于对耦合模式采集模块(2)采集的数据进行快速分析生成差值信号；
7、误差反馈模块(4)，被配置为用于对数据处理模块(3)解析出的差值信号进行阈值判定生成反馈信号；
8、无跳模指示模块(5)，被配置为用于表征可调谐激光器输出模块(1)运转状态是否满足无跳模特性要求，输出当前可调谐激光器输出模块(1)的工作条件。
9、此外，本专利技术还提到一种可调谐激光器模式跳变监测方法，该方法采用如上所述的一种可调谐激光器模式跳变监测装置，具体包括如下步骤：
10、步骤101：激活可调谐激光器输出模块(1)，预热30分钟，转至步骤102；
11、步骤102：设置可调谐激光器输出模块(1)输出峰值功率pmax，扫描速度vs，调谐起始波长lambda1，调谐终止波长lambda2，调谐分辨率tresolution，转至步骤103；
12、步骤103：耦合模式采集模块(2)同步采集调谐范围trange下可调谐激光器输出模块(1)激射的波长值wav[1～n]，其中，trange＝abs(lambda2-lambda1)，n＝trange/tresolution，转至步骤104；
13、步骤104：数据处理模块(3)对耦合模式采集模块(2)采集的原始波长分布数据wav[1～n]进行自动分析解析出一阶差值信号diff1，diff1＝wav[i+1]-wav[i](i＝1～n-1)，转至步骤105；
14、步骤105：计算二阶差值信号diff2，diff2＝diff1[j+1]-diff1[j](j＝1～n-2)，转至步骤106；
15、步骤106：判断数据处理模块(3)解析出的二阶差值信号diff2≤werror是否成立，若不成立，则反馈偏离信号diff1-werror至可调谐激光器输出模块(1)，调整可调谐激光器输出模块(1)的输出状态，转至步骤103，否则转至步骤107；其中，werror为跳模临界阈值；
16、步骤107：输出可调谐激光器处于无模式跳变运转状态下的驱动电流icu、环境温度tam和相对湿度rhu，结束。
17、优选地，werror的典型值为20pm。
18、本专利技术所带来的有益技术效果：
19、传统依赖于高精细度共聚焦扫描f-p标准具/监测输出功率突变/延时外差系统等手段对模式跳变监测，存在系统复杂、测试成本高以及易受人为因素影响较大的难题；
20、本专利技术对可调谐激光器中模式跳变进行高效、高准确度的监测和反馈，解决调试和指标标定过程低效、成本增加的问题；进一步扩大可调谐激光器的应用范围，为可调谐激光器增加应用场景，促进可调谐激光器产业的快速发展。
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1.一种可调谐激光器模式跳变监测装置，其特征在于：包括可调谐激光器输出模块(1)、耦合模式采集模块(2)、数据处理模块(3)、误差反馈模块(4)以及无跳模指示模块(5)；可调谐激光器输出模块(1)、耦合模式采集模块(2)、数据处理模块(3)、误差反馈模块(4)、无跳模指示模块(5)通过线路依次连接；可调谐激光器输出模块(1)、误差反馈模块(4)通过线路连接；
2.一种可调谐激光器模式跳变监测方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的一种可调谐激光器模式跳变监测装置，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的可调谐激光器模式跳变监测方法，其特征在于：Werror的典型值为20pm。
【技术特征摘要】
1.一种可调谐激光器模式跳变监测装置，其特征在于：包括可调谐激光器输出模块(1)、耦合模式采集模块(2)、数据处理模块(3)、误差反馈模块(4)以及无跳模指示模块(5)；可调谐激光器输出模块(1)、耦合模式采集模块(2)、数据处理模块(3)、误差反馈模块(4)、无跳模指示模块(5)通过线路依次连接；可调谐...
【专利技术属性】
技术研发人员：盛立文，黄琳，王建军，刘志明，乔山，张爱国，韦育，鞠军委，周帅，韩纪磊，
申请(专利权)人：中电科思仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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