[實(shí)用新型]一種自診斷、自適應(yīng)的可調(diào)諧激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320453861.6
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN203367744U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)勇;于本化;錢磊;陳宏波
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工光科股份有限公司
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06;H01S5/0683
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型應(yīng)用于光纖光柵傳感領(lǐng)域，具體涉及一種自診斷、自適應(yīng)的可調(diào)諧激光器。

背景技術(shù)

隨著光纖光柵傳感技術(shù)在電力、消防、周界入侵等行業(yè)的應(yīng)用，市場對高穩(wěn)定性、高魯棒性和高一致性的解調(diào)儀表有巨大的需求。作為光纖光柵解調(diào)儀表中的核心模塊之一，可調(diào)諧激光器也需要滿足一系列更高的要求。

可調(diào)諧激光器是光纖光柵解調(diào)儀表的核心模塊，主要作用是在一定的波段范圍內(nèi)分時(shí)發(fā)送連續(xù)波長的激光，它的性能直接決定了解調(diào)儀表的性能。目前市場上可調(diào)諧激光器普遍采用寬譜激光光源與可調(diào)諧光濾波器組合的方案來實(shí)現(xiàn)，由于光器件穩(wěn)定性以及使用壽命等的局限，可調(diào)諧激光器存在穩(wěn)定性不足、故障率高、故障診斷困難等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了解調(diào)儀表的性能和可靠性，增加了維護(hù)難度和成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有可調(diào)諧激光器模塊的缺陷，提供一種自診斷、自適應(yīng)的可調(diào)諧激光器，利用反饋?zhàn)詣?dòng)控制的結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)跟蹤各子模塊運(yùn)行狀態(tài)，在一定范圍內(nèi)自動(dòng)校準(zhǔn)各子模塊驅(qū)動(dòng)信號，發(fā)現(xiàn)子模塊狀態(tài)異常后實(shí)時(shí)輸出故障診斷信息。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種自診斷、自適應(yīng)的可調(diào)諧激光器，其特征在于：它包括光放大回路和控制回路；光放大回路包括半導(dǎo)體激光放大器，半導(dǎo)體激光放大器輸出的光信號經(jīng)過可調(diào)諧濾波器后通過第一光耦合器分為二路，一路作為光源輸出，一路返回半導(dǎo)體激光放大器形成回路；控制回路包括第一光電轉(zhuǎn)換單元、第二光電轉(zhuǎn)換單元和處理器；第一光電轉(zhuǎn)換模塊從可調(diào)諧濾波器的前端獲取光信號，處理器通過第一光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出電信號控制半導(dǎo)體激光放大器的輸出光功率；第二光電轉(zhuǎn)換模塊從可調(diào)諧濾波器的后端獲取光信號，處理器通過第二光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出電信號調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)可調(diào)諧濾波器的三角波信號。

按上述方案，半導(dǎo)體激光放大器輸出的光信號經(jīng)過第一隔離器、帶通濾波器和第二光耦合器后再輸入給可調(diào)諧濾波器，第二光耦合器的另一個(gè)輸出端通過定位光柵與第一光電轉(zhuǎn)換模塊連接。

按上述方案，所述的第一光耦合器作為光源輸出的輸出端與第三光耦合器的輸入端連接，第三光耦合器的一個(gè)輸出端輸出最終光源，另一個(gè)輸出端通過標(biāo)準(zhǔn)具與所述的第二光電轉(zhuǎn)換模塊連接。

按上述方案，所述的第一光耦合器與半導(dǎo)體激光放大器之間通過第二隔離器連接。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本實(shí)用新型通過反饋控制原理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)，實(shí)時(shí)跟蹤各子模塊運(yùn)行狀態(tài)，在一定范圍內(nèi)自動(dòng)校準(zhǔn)各子模塊驅(qū)動(dòng)信號，發(fā)現(xiàn)子模塊狀態(tài)異常后實(shí)時(shí)輸出故障診斷信息；使可調(diào)諧激光器快速到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，在一定波段內(nèi)輸出波長隨時(shí)間線性變化的激光，與系統(tǒng)其它部分級聯(lián)來進(jìn)行現(xiàn)場參數(shù)的采集和解調(diào)；不論選用的光器件個(gè)體差異如何，通過本裝置可以自動(dòng)生成正確驅(qū)動(dòng)信號使整個(gè)系統(tǒng)正常工作，因此對于光器件一致性上固有的差異，本實(shí)用新型完全可以自適應(yīng)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；另外本實(shí)用新型能夠保證在一定程度內(nèi)部分光器件性能下降時(shí)通過本裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號，依然保證整個(gè)系統(tǒng)能正常工作，延長了設(shè)備工作壽命。

2、通過反饋控制原理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)，在主要光器件由于老化造成性能下降時(shí)，在一定范圍內(nèi)依舊可以滿足需求，提高了基于本發(fā)明的光纖傳感系統(tǒng)的魯棒性。

3、本實(shí)用新型定時(shí)跟蹤可調(diào)諧激光器模塊的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行判斷，處理器還可與外部芯片進(jìn)行通訊，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行故障信息記錄并對外輸出，也可以根據(jù)外部請求命令實(shí)時(shí)跟蹤可調(diào)諧激光器模塊的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行判斷，返回狀態(tài)和診斷信息，實(shí)現(xiàn)了模塊的故障可診斷，降低了維護(hù)難度和維護(hù)成本。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的反饋控制回路框圖。

圖3、4是本實(shí)用新型一實(shí)施例中SOA及PTL驅(qū)動(dòng)信號調(diào)節(jié)方法中各信號波形示意圖。

圖5是本實(shí)用新型一實(shí)施例的流程框圖。

圖中：1.半導(dǎo)體激光放大器，2.第一隔離器，3.帶通濾波器，4.第二光耦合器，5.可調(diào)諧濾波器，6.第一光耦合器，7.第二隔離器，8.定位光柵，9.第一光電轉(zhuǎn)換模塊，10.第三光耦合器，11.標(biāo)準(zhǔn)具，12.第二光電轉(zhuǎn)換模塊，13.處理器。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。