[發(fā)明專利]一種基于激光器陣列實現(xiàn)接收光強自穩(wěn)定的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811190623.4
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109596565B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶俊;向少卿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海禾賽科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 賈允

1.一種基于激光器陣列實現(xiàn)接收光強自穩(wěn)定的裝置，其特征在于，包括：激光器陣列，所述激光器陣列由多個激光器陣元構(gòu)成，每個激光器陣元發(fā)出的激光均具備相同波長和相同傳播方向；陣列光束探測器，所述陣列光束探測器用于接收所述激光器陣列發(fā)出的陣列光束，并將接收到的光信號幅值傳輸至總控制器；總控制器，所述總控制器用于獲取所述接收到的光信號幅值與光信號幅值標準值的差值，并根據(jù)所述差值控制所述激光器陣列中各個激光器陣元的開閉；若所述差值為正數(shù)并且大于第一閾值，則關(guān)閉若干激光器陣元；若所述差值為負數(shù)并且絕對值大于第二閾值，則開啟若干激光器陣元；

所述激光器陣元包括激光器，還包括：分光部件，設(shè)置于所述激光器的出射光路，將所述激光器出射的激光分束為探測光和參考光；氣體吸收池，設(shè)置于所述參考光所在的光路上；探測器，用于接收經(jīng)過所述氣體吸收池的參考光；控制器，所述控制器與所述探測器連接；驅(qū)動模塊，用于根據(jù)所述控制器輸出的驅(qū)動信號驅(qū)動所述激光器；所述控制器包括：數(shù)字采樣模塊，用于將接收到的電信號進行采樣得到數(shù)字信號；吸收峰分析模塊，用于根據(jù)所述數(shù)字信號獲取參考光對應(yīng)的吸收峰；偏移量計算模塊，用于將所述參考光對應(yīng)的吸收峰與預設(shè)吸收峰對比，得到吸收峰偏移量；驅(qū)動信號輸出模塊，用于根據(jù)所述吸收峰偏移量產(chǎn)生驅(qū)動信號，并將所述驅(qū)動信號傳輸至所述驅(qū)動模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光器陣列實現(xiàn)接收光強自穩(wěn)定的裝置，其特征在于：所述驅(qū)動模塊包括電流驅(qū)動器，所述電流驅(qū)動器用于向所述激光器輸入激光器驅(qū)動電流；所述驅(qū)動信號輸出模塊包括：第一驅(qū)動信號輸出單元，用于根據(jù)所述吸收峰偏移量計算直流偏置量，并將所述直流偏置量輸出至所述電流驅(qū)動器；所述電流驅(qū)動器包括：外部輸入單元，用于獲取外部驅(qū)動信號；偏置信號輸入單元，用于獲取直流偏置量；驅(qū)動電流輸出單元，用于根據(jù)所述外部驅(qū)動信號和所述直流偏置量得到激光器驅(qū)動電流，并將所述激光器驅(qū)動電流輸出至所述激光器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光器陣列實現(xiàn)接收光強自穩(wěn)定的裝置，其特征在于：所述驅(qū)動模塊包括溫度控制器，所述溫度控制器用于向所述激光器輸入控溫電流；所述驅(qū)動信號輸出模塊包括：第二驅(qū)動信號輸出單元，用于根據(jù)所述吸收峰偏移量計算溫度設(shè)定值，并將所述溫度設(shè)定值輸出至所述溫度控制器；所述溫度控制器包括：溫度設(shè)定單元，用于獲取第二驅(qū)動信號輸出單元輸出的溫度設(shè)定值；控溫電流輸出單元，用于根據(jù)所述溫度設(shè)定值和激光器的溫度向所述激光器輸出控溫電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于激光器陣列實現(xiàn)接收光強自穩(wěn)定的裝置，其特征在于：所述激光器還包括溫度傳感器，用于獲取激光器溫度；所述溫度控制器還包括反饋溫度獲取單元，所述反饋溫度獲取單元與所述溫度傳感器連接；所述溫度控制器還包括：比較器，用于獲取所述溫度設(shè)定值和所述激光器溫度的差值；所述控溫電流輸出單元還用于根據(jù)所述差值輸出控溫電流。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光器陣列實現(xiàn)接收光強自穩(wěn)定的裝置，其特征在于：所述控溫電流輸出單元還包括TEC溫度控制驅(qū)動器，所述TEC溫度控制驅(qū)動器用于向所述激光器輸出TEC驅(qū)動電流。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光器陣列實現(xiàn)接收光強自穩(wěn)定的裝置，其特征在于：所述驅(qū)動模塊包括：電流驅(qū)動器，所述電流驅(qū)動器用于向所述激光器輸入激光器驅(qū)動電流；溫度控制器，所述溫度控制器用于向所述激光器輸入控溫電流；所述驅(qū)動信號輸出模塊包括：第一驅(qū)動信號輸出單元，用于根據(jù)所述吸收峰偏移量計算直流偏置量，并將所述直流偏置量輸出至所述電流驅(qū)動器；第二驅(qū)動信號輸出單元，用于根據(jù)所述吸收峰偏移量計算溫度設(shè)定值，并將所述溫度設(shè)定值輸出至所述溫度控制器；比較單元，用于根據(jù)所述吸收峰偏移量判斷啟動第一驅(qū)動信號輸出單元和/或第二驅(qū)動信號輸出單元。