[發(fā)明專利]一種穩(wěn)定的激光光源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110444221.4
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102496850A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 崔健吾
• 申請（專利權）人: 南京吉隆光纖通信股份有限公司
• 主分類號: H01S5/068
• 分類號: H01S5/068;H01S5/00;H01S3/13
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本發(fā)明涉及一種光源，特別是一種用于測量光纖通訊器件或設備參數(shù)的激光光源。

背景技術

用于測量光纖通訊器件或設備參數(shù)的激光光源，光功率的穩(wěn)定度是最主要的性能指標之一。眾所周知的激光光源結(jié)構一般可歸為兩種型式:

1、恒流驅(qū)動激光光源結(jié)構，其原理如圖1所示。

恒流驅(qū)動激光光源由信號發(fā)生器、直流/偏置電路、加法器、電流調(diào)節(jié)器、驅(qū)動/保護電路、半導體激光管LD、二極管D、反饋系數(shù)K1f組成。

恒流驅(qū)動激光光源中，“直流/偏置”與信號發(fā)生器發(fā)出的“調(diào)制信號”經(jīng)加法器相加后作為系統(tǒng)給定，經(jīng)與反饋電流比較和調(diào)節(jié)，控制激光管LD的驅(qū)動電流，二極管D作為半導體激光管LD的反向電壓的保護，調(diào)制信號采用周期性脈沖、方波、正弦波等，直流/偏置中的直流指非調(diào)制時，直流激光驅(qū)動電流的給定.偏置指調(diào)制時，給調(diào)制信號提供直流偏置.?直流偏置與調(diào)制信號的兩者之和為激光驅(qū)動電流的給定。電流調(diào)節(jié)器采用比例或比例積分放大器。

雖然，恒流驅(qū)動激光光源具有頻帶寬、響應快、調(diào)制失真小的特點。但是，由于沒有對激光功率進行直接的控制，所以，光功率的穩(wěn)定性較差。如：環(huán)境溫度變化，引起激光管發(fā)光效率的變化，數(shù)字調(diào)制信號電平的波動等。

2、光功率閉環(huán)控制激光光源結(jié)構，其原理如圖2所示。

光功率閉環(huán)控制激光光源包括信號發(fā)生器、直流/偏置電路、2個加法器、光功率調(diào)節(jié)器、驅(qū)動/保護電路、半導體激光管LD、光電管PD、二極管D、反饋系數(shù)K1f、K2f。

光功率閉環(huán)控制激光光源由雙閉環(huán)構成：內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，經(jīng)半導體激光管LD的驅(qū)動電流的取樣和負反饋，?控制半導體激光管LD的驅(qū)動電流；外環(huán)為光功率環(huán)，經(jīng)光電管PD的取樣和負反饋，?控制激光功率。

“直流/偏置”與信號發(fā)生器發(fā)出的“調(diào)制信號”經(jīng)加法器相加后作為系統(tǒng)光功率的給定，經(jīng)與反饋光功率的比較和調(diào)節(jié)，控制激光管LD的功率。

其中光功率調(diào)節(jié)器為積分、或比例、或積分比例放大器；電流調(diào)節(jié)器為比例或積分比例放大器；K1f、K2f：?驅(qū)動電流Ild和光功率反饋系數(shù)；二極管D提供半導體激光管LD反向電壓保護；直流/偏置：直流指非調(diào)制時，連續(xù)激光功率的給定，偏置指調(diào)制時，給調(diào)制信號提供直流偏置，直流偏置與調(diào)制信號的兩者之和為激光功率的給定。

無疑，光功率閉環(huán)控制激光光源對于直流和低頻模擬調(diào)制而言，具有較好的穩(wěn)定度性能。但是，具有下列缺點：

為了抑制噪聲和穩(wěn)定激光功率，光功率環(huán)通常有毫秒級的時間常數(shù)，因此，當調(diào)制信號為KHz的模擬量、方波或周期性脈沖激光時，?輸出有較大失真。

數(shù)字信號調(diào)制信號電平的波動，直接影響光功率的穩(wěn)定度。

當數(shù)字量為“0”時，不能完全關斷激光管。

以上兩種型式的激光光源中，前者，調(diào)制性能好，穩(wěn)定度差。后者則反之。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種穩(wěn)定的激光光源新結(jié)構，能夠兼顧調(diào)制性能和激光功率穩(wěn)定度的要求，并具有良好的關斷性能。

本發(fā)明采用以下技術方案解決上述技術問題的：一種穩(wěn)定的激光光源，包括第一加法器、光功率調(diào)節(jié)器、偏置電路、第二加法器、驅(qū)動/保護電路、半導體激光管LD、光電管PD、二極管D、反饋系數(shù)K1f、K2f，其特征在于：還包括模擬開關，第一加法器的輸入端分別接光功率給定與光功率的負反饋端，光功率給定與光功率的反饋經(jīng)第一加法器相加后進入光功率調(diào)節(jié)器，模擬開關具有三個觸頭，光功率調(diào)節(jié)器的輸出端連接第一觸頭、第二觸頭連接偏置電路，數(shù)字調(diào)制信號輸入模擬開關的控制端，第三觸頭為公共觸頭，連到第二加法器的一個輸入端，第二加法器的另兩個輸入端分別連接輸入模擬調(diào)制信號以及電流反饋，第二加法器的輸出經(jīng)電流調(diào)節(jié)器后進入驅(qū)動/保護電路，驅(qū)動/保護電路的輸出端連接到半導體激光管LD的正極，半導體激光管LD經(jīng)過反饋系數(shù)K2f后作為電流反饋，二極管D并聯(lián)在的半導體激光管LD的兩端，二極管D的正極接半導體激光管LD的負極，光電管PD的正極接半導體激光管LD的負極，光電管PD的負極經(jīng)反饋系數(shù)K1f后作為光功率的負反饋端；

數(shù)字調(diào)制時，當調(diào)制信號為“1”電平時，?第三觸頭與第一觸頭接通，輸出幅度穩(wěn)定的激光，“0”電平時，?第三觸頭與第一觸頭斷開，與第二觸頭接通，偏置電路提供的負向偏置電壓接入，使半導體激光管LD反向偏置；

直流或模擬調(diào)制時，第三觸頭與第一觸頭一直接通。

該發(fā)明進一步具體為：

還包括第一信號發(fā)生器及第二信號發(fā)生器，所述數(shù)字調(diào)制信號由第一信號發(fā)生器發(fā)出，模擬調(diào)制信號由第二信號發(fā)生器發(fā)出。