[發明專利]光源的篩選測試裝置

有效

• 申請號: 201410602831.6
• 申請日: 2014-11-02
• 公開（公告）號: CN104359491A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 楊慧;李敏;郭建華;丁傳紅
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第二研究院七〇六所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01M11/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明設計光纖陀螺測試領域，尤其涉及一種光纖陀螺的光源的篩選測試裝置。

背景技術

光源在FOG(Fiber-Optic?Gyroscope，光纖陀螺)中作為核心光學元件之一，起著非常重要的作用，其是為光纖陀螺提供產生Sagnac效應所需的合適光信號。光纖陀螺所用光源要求其可靠性高、體積小、壽命長，同時還要求光源具有好的空間相干性和弱的時間相關性等。中低精度光纖陀螺中用到的光源主要是超輻射發光二極管(SLD)，該光源內部集成了熱電制冷器、熱敏電阻、SLD管芯、熱沉等器件，因此，SLD的管芯封裝、外延層的設計以及工藝、結構設計等都會影響其輸出光功率、光譜等性能的穩定性。因此，為了保證光纖陀螺的精度，必須對其光源進行裝配前的功能篩選測試。

現有的光源篩選測試主要是利用光源驅動儀，光功率計，光譜分析儀等分立測試儀器，對光源匹配篩選，主要針對常溫下、全溫下的光源出光功率、平均波長的穩定性進行測試，從而淘汰功率或者波長波動較大，以及極限溫度失控光源。

現有的光源篩選測試方式機械并易于操作，但搭建測試系統復雜，需要使用大量儀器輔助，多次插拔光纖，人的因素占較大比例，無法實現自動化的操作，篩選效率較低。并且只對光源進行了常規輸出的基本性能測試，對光信號輸出可能影響光纖陀螺性能的某些特性指標卻沒有進行針對性的測試和指標量化，無法滿足不同應用背景光纖陀螺對光源的特殊要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種光源的篩選測試裝置，用于解決現有的光源篩選測試的測試系統需要臨時搭建，搭建負責，缺少專門的測試系統的問題。

本發明一種光源的篩選測試裝置，其中，包括：分光器，用于將光源的光信號轉換為兩路；第一光電探測器，用于將一路該光信號轉換為電信號；波導調制器，用于將另一路該光信號進行調制；第一溫度傳感器，設置在該波導調制器內，并感測該波導調制器的溫度數據；加熱制冷模塊，設置在該波導調制器內，用于對該波導調制器進行加熱制冷；第二光電探測器，用于將調制后的該光信號轉換為電信號；FPGA可編程邏輯控制器，用于控制獲得該第一光電探測器以及該第二光電探測器的電信號；以及數字處理模塊，用于分別獲得該第一溫度傳感器的溫度數據、該第一光電探測器以及該第二光電探測器的電信號，控制該加熱制冷模塊的溫度，并向該波導調制器發送調制信號，并計算該光源的平均波長、光功率波動及噪聲。

根據本發明的光源的篩選測試裝置的一實施例，其中，還包括：熱敏電阻檢測電路，用于感測該光源內部的熱敏電阻的溫度數據；第二溫度傳感器，用于感測該光源的溫度數據；瞬時電流檢測電路，用于檢測該光源的熱電制冷器的驅動電流；其中該FPGA可編程邏輯控制器將該熱敏電阻的溫度數據發送給該數字處理模塊，該數字處理模塊根據該光源的溫度數據、該光源內部的熱敏電阻的溫度數據以及該熱電制冷器的驅動電流，計算該熱電制冷器的加熱/制冷系數。

根據本發明的光源的篩選測試裝置的一實施例，其中，該FPGA可編程邏輯控制器以及該數字處理模塊分別具有數據緩存模塊。

根據本發明的光源的篩選測試裝置的一實施例，其中，還包括：通信接口，分別與該數字處理模塊以及該計算機連接。

根據本發明的光源的篩選測試裝置的一實施例，其中，該加熱制冷模塊為帕爾貼模塊；帕爾貼驅動電路，分別與該數字處理模塊和帕爾貼模塊連接，用于驅動該帕爾貼模塊。

根據本發明的光源的篩選測試裝置的一實施例，其中，該信號處理器包括：熱電制冷器加熱/制冷系數解算模塊，用于根據該光源的溫度數據、該光源內部的熱敏電阻的溫度數據以及該熱電制冷器的驅動電流，計算該熱電制冷器的加熱/制冷系數；光功率波動及噪聲分析模塊，用于計算該光源的光功率波動及噪聲；數字信號發生器模塊，用于向該波導調制器發送控制信號；溫度控制模塊，用于控制該加熱制冷模塊的溫度；以及平均波長解算模塊，用于計算該光源的平均波長。

根據本發明的光源的篩選測試裝置的一實施例，其中，還包括：D/A轉換模塊，分別連接該數字信號發生器模塊以及該波導調制器。

根據本發明的光源的篩選測試裝置的一實施例，其中，還包括：第一前置放大濾波電路，連接在該第一光電探測器與該FPGA可編程邏輯控制器之間；以及第二前置放大濾波電路,連接在該第二光電探測器與該FPGA可編程邏輯控制器之間。

根據本發明的光源的篩選測試裝置的一實施例，其中，還包括：多個A/D轉換器，分別連接在該熱敏電阻檢測電路、該瞬時電流檢測電路、該第二前置放大濾波電路以及該第二前置放大濾波電路之間。