[發明專利]一種光纖陀螺用光源的輸出光功率穩定性控制系統

在審

• 申請號: 202010724976.9
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112072460A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 姚廷偉;朱福祥;胡文綱;可偉
• 申請（專利權）人: 河北漢光重工有限責任公司
• 主分類號: H01S5/0683
• 分類號: H01S5/0683
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

本發明公開了一種光纖陀螺用光源的輸出光功率穩定性控制系統，包括：電流驅動模塊、光功率采集模塊和控制器；所述電流驅動模塊與激光器連接，用于為激光器供電，從而驅動激光器；所述光功率采集模塊與激光器連接，用于采集激光器的輸出光功率；所述控制器具有模數轉換和數模轉換功能，其連接在電流驅動模塊和光功率采集模塊之間，用于將光功率采集模塊的電壓輸出轉化為電流驅動模塊的電流控制輸入。

技術領域

本發明涉及光纖陀螺技術領域，具體涉及一種光纖陀螺用光源的輸出光功率穩定性控制系統。

背景技術

目前在高精度光纖陀螺領域，光源作為其組成的重要部分，光源輸出功率的穩定性對光纖陀螺的性能起到重要影響。光源的設計中，通常采用激光器作為光源，激光器的輸出功率與驅動電流的特性對溫度具有依賴關系。單純的溫度穩定不足以使激光器輸出功率穩定，為獲得穩定的光源功率輸出，需要設計光纖陀螺用光源的輸出光功率穩定性控制系統。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種光纖陀螺用光源的輸出光功率穩定性控制系統，能夠有效控制激光器輸出光功率的穩定性。

本發明的技術方案為：一種光纖陀螺用光源的輸出光功率穩定性控制系統，包括：電流驅動模塊、光功率采集模塊和控制器；所述電流驅動模塊與激光器連接，用于為激光器供電，從而驅動激光器；所述光功率采集模塊與激光器連接，用于采集激光器的輸出光功率；所述控制器具有模數轉換和數模轉換功能，其連接在電流驅動模塊和光功率采集模塊之間，用于將光功率采集模塊的電壓輸出轉化為電流驅動模塊的電流控制輸入。

優選地，所述光功率采集模塊包括：PD、N1、N2、R1、C1、R2、C2和R3；所述PD的正端接地，負端與N1的負輸入端相連，N1的輸出端與N2的正輸入端相連，N1的正輸入端接地；R1和C1分別并聯在N1的負輸入端和輸出端之間，R2一端與N2的負輸入端相連，另一端接地；R3和C2分別并聯在N2的負輸入端及輸出端之間；其中，C1和C2均用于過濾噪聲；

令激光器的輸出光功率為P，PD的功率電流轉化系數為ρ，R1、R2、R3的阻值分別為記為R_v1,R_v2,R_v3，通過N1、R1將電流轉化為R_v1倍的電壓，再經過N2、R2、R3將該電壓放大倍。

優選地，所述電流驅動模塊包括：R12、R13、R15、R16、R17、R18、R22、R30、C32、V1和N3；R12和R17一端串聯，R12的另一端作為電流控制輸入B，R17的另一端接地，R12和R17相連端與N3的正輸入端相連，C32并聯在N3的負輸入端和輸出端之間；R18和R30的一端串聯，R30的另一端接地，R18的另一端與N1的負輸入端相連；R18和R30相連端與激光器相連，用于對激光器輸出驅動電流LD-；R16一端與N3輸出端相連，另一端與V1的基極相連，R15并聯在V1的集電極和基極之間；R13一端與電源VCC相連，另一端與V1的集電極相連；R22一端與V1的發射極相連，另一端與激光器相連，用于對激光器輸出驅動電流LD+。

有益效果：

1、本發明的控制系統能夠有效控制激光器輸出光功率的穩定性，可以對整個光路的光功率進行控制，從而有效防止空間輻照等環境導致的光纖陀螺光路損耗增大現象，解決高精度光纖陀螺長期穩定性以及環境適應性等問題。

2、本發明中光功率采集模塊的具體設置，能夠進一步對激光器的輸出光功率進行放大，從而向控制器輸出對應的電壓，有利于控制激光器輸出光功率的穩定性。

3、本發明中電流驅動模塊的具體設置，能夠對電流控制輸入B進行設定倍數的放大，從而向激光器輸入設定大小的控制電流，有利于控制激光器輸出光功率的穩定性。

附圖說明

圖1為本發明控制系統的原理圖。

圖2為本發明中光功率采集模塊的原理圖。