[發明專利]一種C波段無源光譜分析儀及其分析系統

有效

• 申請號: 201710540609.1
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107389191B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 吉彩云;韋樸;鮑珀;李瑞祥;施偉斌;袁明輝
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/42;G01J3/02
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明提供了一種C波段無源光譜分析儀，包括：激光產生器，用于產生寬帶光源；可調諧濾波器，對寬帶光源進行濾波形成窄帶光源；第一光纖耦合器，將窄帶光源分成第一光波及第二光波；第二光纖耦合器，將第一光波分成第三光波及第四光波，第三光波傳輸至待測器件；透射光譜采集元件，采集待測器件輸出的第三光波的透射光信號；反射光譜采集元件，采集經待測器件反射并再次經過第二光纖耦合器的第三光波的反射光信號；以及波分復用器，用于濾去第二光波的中間波長；第三光纖耦合器，將第二光波分成第五光波及第六光波；標準具，標定第五光波的波長，根據該波長得到可調諧濾波器的施加電壓與該波長的關系；光電探測器，用于接收標準具的透射光信號。

技術領域

本發明涉及光譜分析領域，具體涉及一種C波段無源光譜分析儀及其分析系統。

背景技術

隨著光電技術的迅速發展，對光譜分析儀的需求量越來越大，目前主要的光譜檢測工具多為給予衍射光柵原理制作的光譜分析儀。其體積笨重，價格昂貴，且波長檢測精度低(>0.03nm)。難以適應光通信，尤其是光纖傳感的使用。

可調諧濾波器為光譜分析儀中普遍使用的一種器件，采用壓電陶瓷和Farby-Perot諧振腔構成，因此其輸入模擬電壓和透射波長之間的關系隨時間將發生漂移。由于壓電陶瓷的原因，諧振腔長位移與施加電壓之間的關系并不唯一，從而不可避免的引起檢測誤差。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種C波段無源光譜分析儀及其分析系統。

本發明提供了一種C波段無源光譜分析儀，具有這樣的特征，包括：激光產生器，用于產生寬帶光源；可調諧濾波器，對寬帶光源進行濾波形成窄帶光源；第一光纖耦合器，將窄帶光源分成第一光波以及第二光波；第二光纖耦合器，將第一光波分成第三光波以及第四光波，第三光波傳輸至待測器件；透射光譜采集元件，采集待測器件輸出的第三光波的透射光信號；反射光譜采集元件，采集經待測器件反射并再次經過第二光纖耦合器的第三光波的反射光信號；以及定標單元，包括波分復用器、第三光纖耦合器、標準具以及光電探測器；其中，波分復用器，用于濾去第二光波的中間波長；第三光纖耦合器，將濾去中間波長的第二光波分成第五光波以及第六光波；標準具，標定第五光波的波長，并根據該波長得到可調諧濾波器的施加電壓與該波長的關系；光電探測器，用于接收標準具的透射光信號。

在本發明提供的C波段無源光譜分析儀中，還可以具有這樣的特征，還包括：第一光電探測器，其中，該第一光電探測器用于檢測第四光波的功率。

在本發明提供的C波段無源光譜分析儀中，還可以具有這樣的特征：其中，定標單元還包括第二光電探測器，該第二光電探測器用于檢測第六光波的光信號。

在本發明提供的C波段無源光譜分析儀中，還可以具有這樣的特征，還包括：數據處理單元，其中，該數據處理單元具有A/D轉換模塊以及D/A轉換模塊，A/D轉換模塊用于將透射光譜采集元件、反射光譜采集元件、光電探測器、第一光電探測器以及第二光電探測器采集到的光信號的模擬電信號轉換為數字信號，D/A轉換模塊用于輸出三角波，該三角波用于驅動可調諧濾波器。

在本發明提供的C波段無源光譜分析儀中，還可以具有這樣的特征：其中，激光產生器為泵浦激光器。

在本發明提供的C波段無源光譜分析儀中，還可以具有這樣的特征：其中，透射光譜采集元件為光電探測器。

在本發明提供的C波段無源光譜分析儀中，還可以具有這樣的特征：其中，反射光譜采集元件為光電探測器。

本發明還提供了一種C波段無源光譜分析系統，具有這樣的特征，包括：C波段無源光譜分析儀，用于檢測待測元件的反射光信號以及透射光信號并將反射光信號以及透射光信號轉換為數字信號；以及智能終端，與光譜分析儀連接，用于接收數字信號，其中，C波段無源光譜分析儀為上述中的C波段無源光譜分析儀。