[發(fā)明專利]一種基于光纖傳感的半導(dǎo)體激光器標(biāo)定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910639958.8
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110333049A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 申雅峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司北京長城計量測試技術(shù)研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;H01S5/00
• 代理公司: 北京理工正陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發(fā)明公開的一種基于光纖傳感的半導(dǎo)體激光器標(biāo)定方法，涉及基于光纖傳感器解調(diào)系統(tǒng)中的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的標(biāo)定方法，屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明適用于基于半導(dǎo)體激光器的光纖傳感解調(diào)系統(tǒng)中激光器輸出光信號標(biāo)定；通過對激光器輸出窄帶光脈沖的中心波長進行標(biāo)定，建立激光器輸出光信號與激光器驅(qū)動電流的準(zhǔn)確對應(yīng)關(guān)系；基于對應(yīng)關(guān)系，本發(fā)明能夠在高速數(shù)字信號處理芯片或大規(guī)模可編程邏輯陣列芯片中完成光纖解調(diào)系統(tǒng)的激光器輸出光信號標(biāo)定，或在上位機軟件中完成光纖解調(diào)系統(tǒng)的激光器輸出光信號標(biāo)定。實施本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)簡單，計算復(fù)雜度低，在不影響光纖解調(diào)系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)情況下，通過軟件能夠完成光纖解調(diào)系統(tǒng)的激光器輸出光信號標(biāo)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于光纖傳感的半導(dǎo)體激光器標(biāo)定方法，特別涉及基于光纖傳感器解調(diào)系統(tǒng)中的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的標(biāo)定方法，屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器技術(shù)的研究興起于光通信領(lǐng)域，隨著波分復(fù)用技術(shù)需求的提升，寬可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器器件的研發(fā)越來越受到重視，在滿足光通信需求的同時，也能作為可調(diào)諧窄帶光源滿光纖傳感解調(diào)技術(shù)對激光器的需求。

將半導(dǎo)體激光器用于光纖傳感解調(diào)系統(tǒng)的核心原理就是在一定波長范圍內(nèi)，驅(qū)動激光器輸出一系列線寬比較窄的光，當(dāng)輸出光波長恰好為布拉格光柵的某個波長值時，照射到傳感光柵上的光就會被相應(yīng)的光柵反射，通過的光信號進行光電轉(zhuǎn)換及解調(diào)運算就可以得到光纖光柵傳感器的中心波長值。因此為了得到滿足光纖解調(diào)要求的光源信號，就要先獲取激光器驅(qū)動電流與輸出光中心波長的對應(yīng)關(guān)系，而每支激光器的特性不一樣，這一對應(yīng)關(guān)系也有細微差別，這就需要一種半導(dǎo)體激光器標(biāo)定方法，用以建立每支激光器輸出光信號與激光器驅(qū)動電流的準(zhǔn)確對應(yīng)關(guān)系，從而保證解調(diào)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，進而更好的應(yīng)用在不同物理量的光纖傳感測量中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開的一種基于光纖傳感的半導(dǎo)體激光器標(biāo)定方法目的為：通過對激光器輸出窄帶光脈沖的中心波長進行標(biāo)定，建立激光器輸出光信號與激光器驅(qū)動電流組合的準(zhǔn)確對應(yīng)關(guān)系，從而可以準(zhǔn)確的通過驅(qū)動電流控制激光器輸出光脈沖信號中心波長的穩(wěn)定性，進而保證解調(diào)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明公開的一種基于光纖傳感的半導(dǎo)體激光器標(biāo)定方法，包括以下步驟：

步驟1：首先設(shè)置光譜采集設(shè)備的參數(shù)，所述參數(shù)包括光譜線寬、邊模抑制比、中心波長；

步驟2：然后設(shè)置多通道電流源的“遍歷”激光器驅(qū)動電流組合的范圍和步長參數(shù)；

步驟3：標(biāo)定控制程序掃描時，記錄運行過程中每組電流組合與其相對應(yīng)的光譜采集設(shè)備的參數(shù)，初步匯總出“波長-電流”的對應(yīng)關(guān)系；

步驟4：在初步確立的“波長-電流”對應(yīng)關(guān)系中，會出現(xiàn)同一個波長的光信號會對應(yīng)著多組驅(qū)動電流組合，因此需要對數(shù)據(jù)進行篩選。首先將初步匯總出的“波長-電流”對應(yīng)關(guān)系按照波長從小到大依次排序，然后對比相同波長光信號的光譜參數(shù)，所述光譜參數(shù)包括光譜線寬和邊模抑制比，當(dāng)波長相同時優(yōu)先保留線寬最小、邊模抑制比最大的電流組合，對于同一個輸出波長的光信號只保留一組光譜參數(shù)最優(yōu)的激光器驅(qū)動電流組合；

步驟5：最后比對半導(dǎo)體激光器所期望的掃描光波長，與篩選后的“波長-電流”對應(yīng)關(guān)系進行比較，如果滿足誤差容限，則該“波長-電流”對應(yīng)關(guān)系被保留，從而得到滿足光纖傳感解調(diào)系統(tǒng)的激光器“波長-電流”數(shù)據(jù)查詢表，通過所述數(shù)據(jù)查詢表實現(xiàn)基于光纖傳感的半導(dǎo)體激光器標(biāo)定。

所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器連接關(guān)系為：連接半導(dǎo)體激光器的輸出至光譜采集設(shè)備，同時連接半導(dǎo)體激光器的輸入至多通道電流源，通過標(biāo)定控制模塊控制多通道電流源產(chǎn)生不同的驅(qū)動電流組合，進而使得半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生不同的輸出光信號；同時，控制光譜采集設(shè)備對半導(dǎo)體激光器輸出的光信號進行篩選，從而得到最佳輸出光中心波長與驅(qū)動電流組合的對應(yīng)關(guān)系。