一种分布反馈式光纤激光器无源光谱测量系统，它包括：锯齿波驱动，分布反馈式半导体激光器经过锯齿波电流驱动后，产生一束激光输入到光纤耦合器，光纤耦合器连接分布反馈式半导体激光器，第一光纤隔离器，第二光纤隔离器和分布反馈式光纤激光器；进入到分布反馈式光纤激光器的光被该器件反射和透射，其中反射回来的光依次经过光纤耦合器、第一光纤隔离器、第一光电探测器实现光电转换，透射光经过第三光纤隔离器输入到第三光电探测器实现光电转换。第一除法电路接收来自第一光电探测器和第二光电探测器输出的电信号并输出至示波器；第二除法电路接收来自第三光电探测器和第二光电探测器输出的电信号并输出至示波器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于分布反馈式光纤激光器无源精细谱观测的测量系统，该系统能够实现较高的波长分辨率，能够观测到目前光谱仪达不到的更高精度，特别是对于分布反馈式光纤激光器无源谱激光激射窗口的观测提供了有效测量途径。
技术介绍
分布反馈式光纤激光器(DFB-FL)具有稳定的单模工作特性、线宽窄、相干长度长、尺寸小、易于组网、波分复用、结构稳定等特点，在光通讯、光谱学以及传感领域内具有广泛的应用和巨大发展空间。1994年J. T. Kringlebotn等人首次报道了通过加热光栅引入相移的方法制作出了分布反馈(DFB)光纤激光器，1995年A. Asseh通过在光栅中引入了永久相移制作出了 DFB光纤激光器。近几年关于DFB-FL的研究逐步深入和多样化。国内上海光机所、北方交通大学、电子23所、国防科学技术大学以及中科院北京半 导体所等也相继开展了此类研究。伴随着DFB-FL的巨大应用潜力的发掘，如何提高DFB-FL性能已成为新的研究重点。DFB FL实际上是在一段掺杂光纤(掺铒或者铒镱共掺)上采用紫外曝光方法刻写一个相移光栅，根据已有的研究和报道称，当相移量为31时产生的激光激射窗口位于光栅正中间，能够形成最为理想的单纵模激光。由于现有的光谱测量技术限制，对于DFB-FL无源光谱(相移光栅光谱)的检测精度还不够高，传统上大都采用光谱分析仪来观察，目前的光谱分析仪测量精度一般不低于lpm，(日本安立MS9710C、MS9710C分辨率为20pm ；恒河光谱AQ6370分辨率可达IOnm ；Μ0Ι公司生产的小型光谱仪模块最高为1pm)，而质量较高的DFB-FL无源光谱中产生激光的激射窗口非常窄，低于pm几个数量级，因此采用光谱仪很难观察到DFB-FL无源谱的精细结构，这就大大限制了该激光器件的发展和改进。另外，也有一些报道通过大范围连续可调激光光源实现波长扫描方式的光谱测量，但是目前现有的大范围连续可调激光光源扫描波长步长一般不低于O. Olpm,产生的激光线宽较宽，因此实际的测量精度依然很难有巨大提高和突破，加上光源的造价成本也非常高，达到几十万元一台，使用非常不方便。参考文献Kringlebotn J. T, Archambault J. L, Reekie L, et al. 1994 Opt. Lett.19(24) 2101Asseh A. Storoy H, Kringlebotn J. T, et al. 1995 Electron. Lett. 31 969Wang L, Chen B, Chen J L, Chang L P, Li G Y, Sun A, Lin Z Q 2008 ChinesePhysics B 17(1) 217L. Li, A. Schiilzgen, X. Zhu, J. V. Moloney, J. Albert, N. Peyghambarian2008 Applied Physics Letters 92 Scott Foster, Alexei Tikhomirov 2005 IEEE JOURNAL OF QUANTUMELECTRONICS 41(6) 762Yuri 0. Barmenkov, Alexander V. Kirsanov, Pere Perez-MiIΙ η, Jose LuisCruz, Miguel V. Andres 2008 IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS 44(8) 718M. Ibsen, E. Ronnekleiv, G. J. Cowle, Μ. N. Zervas, R. I. Laming 2000Electronics Letters 36 143S. Pradhan, G. E. Town, K. J. Grant 2006 IEEE Photonics TechnologyLetters 18 1741J. Sun, Y. Dai, X. Chen, Y. Zhang, S. Xie 2006 IEEE Photonics TechnologyLetters 18 2587Guillermo E. Villanueva 2010 IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS 22(4)254 Qu R H’Ding H,Zhao H,Chen G T’Fang Z J 1999 CHINESE JOURNAL OF LASERS26(6) 515 (in Chinese)CHEN JiaLin, WANG Li, CHANG LiPing, LI GuoYang, CHEN Bai ， LIN ZunQi2008 Chinese Since Bulletin 53 (17) 2729Wei Fan, Xiangtong Yang, Xuechun Li, Haidong Zhu, 2007 Optics & LaserTechnology 39 1189 Chen J L, Liang L P, Chen B, Fan ff, Qiao Q Q, Xue S L, Lin Z Q 2003 ChineseJournal of lasers 30 (7) 581 (in Chinese)Zhang J S，Li T J, Zhao Y C，Wei D P, Jian S S 2000 ACTA OPTICA SIN ICA(inChinese)Xue L F， Zhang Q, Li F， Zhou Y, Liu Y L 2011 Acta Phys. Sin. 60 014213(in Chinese)Zhu Q, Chen X B, Chen J P, Peng G D 2006 Optical Fiber & Electric Cable I17 (in Chinese)Akihito Suzuki, Youhei Takahashi, Masato Yoshida, Masataka
技术实现思路
本专利技术针对目前存在的光谱仪精度不够高的问题，以及对DFB-FL激光无源精细谱精细谱测量的需要，设计了一种基于半导体激光器波长微调技术的分布反馈式光纤激光器无源光谱测量系统，利用注入电流对DFB半导体激光器波长的连续微调原理，通过激光扫描DFB-FL实现了对DFB-FL无源光谱的高精细度测量，精度可达10_3pm量级。一种分布反馈式光纤激光器无源光谱测量系统，它包括 锯齿波驱动，为分布反馈式半导体激光器注入电流； 分布反馈式半导体激光器采用符合国际电联ITU标准的分布反馈式光纤激光器，其中心波长要求在被测器件中心Bragg波长附近，分布反馈式半导体激光器经过锯齿波电流驱动后，产生一束激光输入到光纤稱合器，激光的波长和强度均随时间表现为锯齿波形状；分布反馈式半导体激光器输出激光波长随注入电流大小而对应改变，当注入电流采用锯齿波波形时，其输出波长也随之发生扫描，如果输出波长围绕需要测量的分布反馈式光纤激光器(DFB-FL)中心波长，则可以扫描出DFB-FL无源光谱，包括反射光谱和透射光谱； 光纤耦合器，连接分布反馈式半导体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分布反馈式光纤激光器无源光谱测量系统，它包括：锯齿波驱动，为分布反馈式半导体激光器注入电流；分布反馈式半导体激光器中心波长要求在被测器件中心Bragg波长附近，分布反馈式半导体激光器经过锯齿波电流驱动后，产生一束激光输入到光纤耦合器，激光的波长和强度均随时间表现为锯齿波形状；分布反馈式半导体激光器输出激光波长随注入电流大小而对应改变，当注入电流采用锯齿波波形时，其输出波长也随之发生扫描；光纤耦合器，连接分布反馈式半导体激光器，第一光纤隔离器，第二光纤隔离器和分布反馈式光纤激光器；分布反馈式半导体激光器发出的激光经过光纤耦合器分别进入到第二光纤隔离器和分布反馈式光纤激光器；第二光电探测器，进入到第二光纤隔离器的光经过第二光电探测器进行光电转换形成电压信号，用于补偿消除激光器功率随时间的变化；分布反馈式光纤激光器，进入到分布反馈式光纤激光器的光被该器件反射和透射，其中反射回来的光依次经过光纤耦合器、第一光纤隔离器、第一光电探测器实现光电转换，透射光经过第三光纤隔离器输入到第三光电探测器实现光电转换。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪家升，王昌，赵燕杰，孙志慧，祁海峰，宋志强，张晓磊，刘真梅，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：发明
国别省市：
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