一种光谱获取系统技术方案

本实用新型专利技术的光谱获取系统包括脉冲激光器、泵浦激光源和探测单元，所述脉冲激光器用于生成初始波长的窄带脉冲，还包括波分复用单元、移频回路和光谱探测单元，所述波分复用单元包括第一输入端、第二输入端和输出端，用于将第一输入端和第二输入端的信号耦合后输出，所述脉冲激光器和泵浦激光源分别与波分复用单元的第一输入端和第二输入端相连接。有益效果是：简单的实现了对串联型被测光学器件的光谱检测。另外通过挑选拉曼光纤放大器等器件构成光谱获取系统，使得本系统具有噪声低、能量高、光脉冲序列稳定并且探测精度高、系统分辨率高等优良性能，可以很好地在时域上实现对串行复用的被测光学器件进行光谱探测分析。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术的光谱获取系统包括脉冲激光器、泵浦激光源和探测单元，所述脉冲激光器用于生成初始波长的窄带脉冲，还包括波分复用单元、移频回路和光谱探测单元，所述波分复用单元包括第一输入端、第二输入端和输出端，用于将第一输入端和第二输入端的信号耦合后输出，所述脉冲激光器和泵浦激光源分别与波分复用单元的第一输入端和第二输入端相连接。有益效果是：简单的实现了对串联型被测光学器件的光谱检测。另外通过挑选拉曼光纤放大器等器件构成光谱获取系统，使得本系统具有噪声低、能量高、光脉冲序列稳定并且探测精度高、系统分辨率高等优良性能，可以很好地在时域上实现对串行复用的被测光学器件进行光谱探测分析。【专利说明】一种光谱获取系统
本技术涉及光谱探测
，具体涉及一种基于移频器产生时域脉冲序列以对串行复用的被测光学器进行光谱获取的方法及系统。
技术介绍
光谱特性是反映光学仪器的重要参数之一，一个光学系统的光谱特性信息主要是由光学器件的内在性质决定，这里的光学仪器是指光学系统中的比如光源、光路传输媒介、耦合器以及被测物等器件。通常通过对光学器件的光谱特性分析就能获得由其它方法所不能获得的该器件的内在属性。因此在检测
，光谱提取和光谱分析技术有着非常广阔的应用前景。近年来，随着光器件在生物、医学、能源、环境、航天航空以及军事等领域的快速发展，光学器件的单一使用已无法满足应用需求，越来越多的领域需要光器件的复用。例如，测量空间不同位置处的光学器件的光谱，就需要对光学器件的串联或并联复用。现有技术多是通过宽带光脉冲发生装置为整个探测系统提供光能输入，宽带连续光打到分光色散元件上，探测器根据连续光在各个波长处的能量谱，分析得出所测光学元件的光谱特征。这种频域实现方法的具体原理是光源产生的宽带连续光(指光源的带宽比较大并且是连续的)照射到被测光学器件上，并通过使被测光学器件在各个波长处移动，探测器探测通过被测光学器件的连续光在各个波长处的能量值并传输给信号处理单元PC分析处理，通过分辨各波长能量值的组成特征从而分辨出被测光学器件的光谱特征。但是这种光学探测系统仅能在频域中实现对被测光学器件的光谱探测，对于诸如图2所示的法-珀干涉仪等串联复用的被测器件无法适用。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的光谱探测系统对诸如法-珀干涉仪等串联复用的被测光学器件无法适用的不足，提出了一种基于移频器实现的可应用于串联复用的被测光学器件的光谱获取方法及系统。本技术为解决上述技术问题的技术方案是:—种光谱获取系统，包括脉冲激光器、泵浦激光源和探测单元，所述脉冲激光器用于生成初始波长的窄带脉冲，其特征在于还包括波分复用单元、移频回路和光谱探测单元，所述波分复用单兀包括第一输入端、第二输入端和输出端，用于将第一输入端和第二输入端的信号耦合后输出，所述脉冲激光器和泵浦激光源分别与波分复用单元的第一输入端和第二输入端相连接，所述移频回路包括输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端和第一输出端分别与波分复用单元的输出端和第一输入端相连接，用于将波分复用单元的输出信号经移频后输入波分复用单元与泵浦激光源耦合，所述移频回路的第二输出端与探测单元相连接，用于向探测单元输入光谱探测所需的激光序列。优选的，所述移频回路包括第一分路器和移频器，所述第一分路器为一分二分路器，包括输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端作为移频回路的输入端，第二输出端作为移频回路的第二输出端，所述移频器包括输入端和输出端，所述输入端与第一分路器的第一输出端相连接，所述输出端作为移频回路的第一输出端。进一步的，上述移频回路还包括放大单元，所述放大单元连接于波分复用单元的输出端与第一分路器的输入端之间，用于补偿信号的损耗。进一步的，上述光谱获取系统还包括光开关，所述光开关为单刀双掷开关，其三个连接端分别与移频器输出端、脉冲激光器和波分复用单元的第一输入端相连接，用于实现波分复用单元选择性与脉冲激光器和移频器连接。进一步的，上述光谱获取系统包括反馈回路，所述反馈回路连接于移频回路的第二输出端和放大单元之间，用于根据移频回路的第二输出端信号反馈调节放大单元的输出。进一步的，上述光谱获取系统的探测单元包括探测装置、分路器和环行器，所述探测装置包括第一探测器、第二探测器和信号处理单元，所述分路器为一分二分路器，输入端与移频回路的输出端相连接，输出端分别与探测装置的第一探测器和环行器的第一端口相连接，所述环行器为三端口环行器，其第二端口用于与被测光学器件耦合连接，第三端口与第二探测器相连接，所述第一探测器和第二探测器用于将光信号转换为电信号并输入信号处理单元，所述信号处理单元用于对信号进行运算处理。本技术的有益效果是:本技术提供了一种新光谱获取系统方案，所述方案通过移频回路产生时域的光脉冲序列，简单的实现了对串联型被测光学器件的光谱检测。另外通过挑选拉曼光纤放大器等器件构成光谱获取系统，使得本系统具有噪声低、能量闻、光脉冲序列稳定并且探测精度闻、系统分辨率闻等优良性能，可以很好地在时域上实现对串行复用的被测光学器件进行光谱探测分析。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的实施例1系统框图；图2为被测光学器件的示意图；图3为脉冲序列示意图；图4为本技术的实施例2系统框图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的具体实施例做进一步的说明。实施例1:本实施例的一种光谱获取方法，包括以下步骤:a、利用脉冲激光器生成初始波长的窄带脉冲山、将初始波长窄带脉冲输入放大器放大并输出至分路器；c、分路器将输入信号的10%输出至光谱探测系统，余下90%的信号输送至移频器；d、移频器将信号移频后输出至步骤b所述的放大器，形成循环。上述步骤b的窄带脉冲在输入放大器前先输入与泵浦激光源耦合连接的波分复用单元，波分复用单元将信号耦合后的信号输出至放大器。其中，第一次输入波分复用单元的信号为脉冲激光器产生的窄带脉冲，经过一次循环后为移频器输出的脉冲信号。如图1所示，本实施例的一种光谱获取系统，包括脉冲激光器、泵浦激光源和探测单元，脉冲激光器用于生成初始波长的窄带脉冲，还包括波分复用单元WDM、移频回路和光谱探测单元，所述波分复用单元包括第一输入端、第二输入端和输出端，用于将第一输入端和第二输入端的信号耦合后输出，所述脉冲激光器和泵浦激光源分别与波分复用单元的第一输入端和第二输入端相连接，所述移频回路包括输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端和第一输出端分别与波分复用单元的输出端和第一输入端相连接，用于将波分复用单元的输出信号经移频后输入波分复用单元于泵浦激光源耦合，所述移频回路的第二输出端与探测单元相连接，用于向探测单元输入光谱探测所需的激光序列。其工作原理是，首先由脉冲激光器产生一个初始波长为λ ^的窄带脉冲，该脉冲输入波分复用单元WDM后与泵浦激光源输入的能量相耦合，然后经波分复用单元输出给移频回路，移频回路将约10%的脉冲激光经第二输出端输出用于探测被测光学器件的光谱，剩下的约90%的脉冲激光经移频回路移频Λ λ后再经波分复用单元与泵浦激光源耦合，随后循环进行输出和移频，进而在移频回路的第二输出端就可以得到可用于对串行复用的被测光学器件进行光谱探测的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱获取系统，包括脉冲激光器、泵浦激光源和探测单元，所述脉冲激光器用于生成初始波长的窄带脉冲，其特征在于还包括波分复用单元、移频回路和光谱探测单元，所述波分复用单元包括第一输入端、第二输入端和输出端，用于将第一输入端和第二输入端的信号耦合后输出，所述脉冲激光器和泵浦激光源分别与波分复用单元的第一输入端和第二输入端相连接，所述移频回路包括输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端和第一输出端分别与波分复用单元的输出端和第一输入端相连接，用于将波分复用单元的输出信号经移频后输入波分复用单元与泵浦激光源耦合，所述移频回路的第二输出端与探测单元相连接，用于向探测单元输入光谱探测所需的激光序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冉曾令，杨会芹，饶云江，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：