[發明專利]一種可調諧激光器波長掃描工作曲線的動態標定裝置和方法

有效

• 申請號: 201911193574.4
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111024370B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 唐才杰;卞賀明;王學峰;藍天
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種可調諧激光器波長掃描工作曲線的動態標定方法，涉及一種可調諧激光器波長掃描工作曲線的動態標定裝置，包括：激光器驅動電路(1)、光脈沖調制器(2)、光放大器(3)、光環行器(4)、光纖(5)、光譜檢測單元(6)、計算機(7)、可調諧激光器(8)；

激光器驅動電路(1)的輸出端口，即驅動電流端口(11)、溫控端口(12)連接到可調諧激光器(8)，激光器驅動電路(1)的同步信號端口(13)連接到光脈沖調制器(2)，激光器驅動電路(1)的總線端口(14)連接到計算機(7)；可調諧激光器(8)的輸出端口連接到光脈沖調制器(2)的輸入端口，光脈沖調制器(2)的輸出端口連接到光放大器(3)的輸入端口，光放大器(3)的輸出端口連接到光環行器(4)的輸入端口，光環行器(4)的雙向傳輸端口連接到光纖(5)，光環行器(4)的輸出端口連接到光譜檢測單元(6)的輸入端口，光譜檢測單元(6)連接到計算機(7)；其特征在于步驟如下：

1)可調諧激光器(8)在激光器驅動電路(1)的控制下，按照實際掃描工作的波長范圍、波長點數、每個波長點保持時間、波長掃描周期進行工作，輸出波長隨時間變化的激光；

2)在計算機(7)的指令控制下，激光器驅動電路(1)輸出觸發信號的時刻發生變化，在波長掃描至待標定波長點的時刻輸出觸發信號，控制光脈沖調制器(2)將待標定波長點的激光調制成光脈沖；

3)光脈沖經過光放大器(3)放大后，經過光環行器(4)輸入光纖(5)；光脈沖在光纖(5)中傳輸產生的瑞利散射光，經過光環行器(4)輸入光譜檢測單元(6)；

4)計算機(7)接收光譜檢測單元(6)測量的瑞利散射光的光譜，根據光譜得到可調諧激光器(8)在待標定波長點的激光波長和邊模抑制比，進一步計算得到激光波長和目標值的差值；計算機(7)通過總線發送命令給激光器驅動電路(1)，調節激光器驅動電路(1)在待標定波長點上輸出給可調諧激光器(8)的驅動電流，使激光波長和目標值的差值的絕對值減小、邊模抑制比大于等于邊模抑制比閾值；當激光波長和目標值之間的差值的絕對值小于等于波長偏差閾值、或者調節次數大于調節次數閾值時，記錄激光器驅動電路(1)輸出給可調諧激光器(8)的驅動電流、以及對應的激光波長；

5)重復步驟2)～4)，獲得激光器驅動電路(1)在每個波長點上輸出給可調諧激光器(8)的驅動電流、以及對應的激光波長，實現可調諧激光器(8)工作曲線的動態標定。

2.根據權利要求1所述的一種可調諧激光器波長掃描工作曲線的動態標定方法，其特征在于：所述激光器驅動電路(1)包括總線接口、微控制器、驅動電流模塊、溫控模塊、同步信號模塊。

3.根據權利要求1所述的一種可調諧激光器波長掃描工作曲線的動態標定方法，其特征在于：所述光脈沖調制器(2)輸出的光脈沖周期等于可調諧激光器(8)的波長掃描周期，光脈沖上升沿位于波長掃描至待標定波長點的時刻，光脈沖寬度小于等于可調諧激光器(8)的每個波長點保持時間。

4.根據權利要求1所述的一種可調諧激光器波長掃描工作曲線的動態標定方法，其特征在于：所述光纖(5)的長度大于等于2cT/n，其中c為真空中的光速，n為光纖折射率，T為可調諧激光器(8)的波長掃描周期。