[發明專利]一種ASE光源恒定功率控制裝置及方法

有效

• 申請號: 202011171322.4
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112290370B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 黃正武
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13;H01S3/131;H04B10/564
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務所(普通合伙) 42233
• 代理人: 胡星馳

1.一種ASE光源恒定功率控制裝置，其特征在于，包括：摻鉺光纖保溫盒、摻鉺光纖加熱器、摻鉺光纖溫度探測器、以及保溫箱溫度控制模塊；

所述摻鉺光纖保溫盒，用于裝載ASE光源的摻鉺光纖；

所述摻鉺光纖加熱器、摻鉺光纖溫度探測器裝配于所述摻鉺光纖保溫盒中；

所述保溫箱溫度控制模塊，其信號輸入端與所述摻鉺光纖溫度探測器相連，其輸出端與所述摻鉺光纖加熱器相連，用于控制所述摻鉺光纖保溫盒的溫度穩定在預設的摻鉺光纖工作溫度；所述保溫箱溫度控制模塊短期溫度穩定性±0.2℃@15min，長期溫度穩定性±0.5℃@72h；所述摻鉺光纖工作溫度在50℃至54℃之間；

所述保溫箱溫度控制模塊采用比例積分微分控制算法以及高精度脈寬調制算法控制所述摻鉺光纖保溫盒的溫度在預設的摻鉺光纖工作溫度；其采樣周期100ms～500ms；比例系數取值在100～5000之間，積分系數的取值在5～50，微分系數的取值在50～720；

還包括：至少一個功率探測器、以及至少一個光功率控制模塊；

所述功率探測器，對高性能泵浦激光器輸出信號進行采集，并輸入到所述光功率控制模塊；

所述光功率控制模塊，其信號輸入端與所述功率探測器相連，其輸出端與泵浦管芯的驅動模塊相連，用于控制所述泵浦管芯的輸出功率穩定在預設的功率值。

2.如權利要求1所述的ASE光源恒定功率控制裝置，其特征在于，所述光功率控制模塊短期功率穩定性±0.01dB@15min，長期穩定性±0.05dB@24h。

3.如權利要求1所述的ASE光源恒定功率控制裝置，其特征在于，當所述ASE光源具有多級泵浦時，所述泵浦管芯輸出光功率電路、所述光功率控制模塊分別與泵浦管芯個數匹配，獨立控制多個泵浦管芯。

4.應用如權利要求1至3任意一項所述裝置的ASE光源恒定功率控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

摻鉺光纖溫度控制：將摻鉺光纖置于保溫環境中，并進行環境溫度檢測，控制環境溫度在所述摻鉺光纖的工作溫度，所述摻鉺光纖的工作溫度在50至54℃之間；控制所述摻鉺光纖的短期溫度穩定性±0.2℃@15min，長期溫度穩定性±0.5℃@72h；所述摻鉺光纖工作溫度在50℃至54℃之間。

5.如權利要求4所述的ASE光源恒定功率控制方法，其特征在于，所述摻鉺光纖溫度控制采用比例積分微分控制算法控制所述摻鉺光纖的短期溫度穩定性和長期溫度穩定性，其采樣周期100ms～500ms；比例系數取值在100～5000之間，積分系數的取值在5～50，微分系數的取值在50～720。

6.如權利要求5所述的ASE光源恒定功率控制方法，其特征在于，比例系數取值在3000～5000之間。

7.如權利要求4所述的ASE光源恒定功率控制方法，其特征在于，還包括以下步驟：

各級泵浦功率控制：測定ASE光源各級泵浦管芯的輸出功率，將所述泵浦管芯的輸出功率作為反饋值采用閉環控制所述泵浦管芯的驅動電路，從而穩定所述泵浦管芯的輸出功率。

8.如權利要求7所述的ASE光源恒定功率控制方法，其特征在于，所述各級泵浦功率控制采用比例積分微分控制算法穩定所述泵浦管芯的輸出功率，其采樣周期1μs～4ms；比例系數取值在100～2000，積分系數的取值在1～100，微分系數的取值在1～100。