[發明專利]一種應用于DWDM系統的空間外差光譜儀

有效

• 申請號: 202011362210.7
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112504457B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 吳夏穎;費禮;周金榮;陳思井;趙毅;陳苗;肖云;李亞平;江桂英
• 申請（專利權）人: 武漢船舶通信研究所（中國船舶重工集團公司第七二二研究所）
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發明公開了一種應用于DWDM系統的空間外差光譜儀，其包括：分束器，用于接收DWDM系統的DWDM信號并將其均分成等光強的兩路信號，接收第一干涉模塊的反射信號和第二干涉模塊的反射信號形成干涉條紋信號；第一干涉模塊，用于將兩路信號的其中一路進行色散并反射回分束鏡；第二干涉模塊，用于將兩路信號的另一路信號進行色散并反射回分束鏡；成像鏡頭，用于接收干涉條紋信號，以解決現有光譜儀需要重復標定的問題。

技術領域

本發明屬于光譜分析技術領域，更具體地，涉及一種應用于DWDM系統的空間外差光譜儀。

背景技術

波分復用(WDM)技術是高速全光通信中增加光纖傳輸容量的一種多信道復用方式。其基本原理是在發送端將攜帶有不同信息的多個波長的載波信號耦合到同一根光纖中傳輸，并在接收端將各波長的載波分開，進一步處理后恢復信號。密集波分復用(DWDM)是WDM技術的一種，其特點在于相鄰波長間隔較小，一般為0.1-0.8nm。ITU-T建議G.694.1標準，定義了頻率柵格支持從12.5GHz(0.1nm)、25GHz(0.2nm)、50GHz(0.4nm)到100GHz(0.8nm)及更寬(100GHz的整數倍)的各種固定通道間隔范圍，以及靈活的柵格，同時允許使用固定柵格的不均勻通道間隔。DWDM通信系統的工作波長范圍通常選擇在C波段(1530-1565nm),主要是由兩個因素所決定：一、位于C波段中的1550nm是光纖的長波長低損耗窗口之一，適用于長距離通信；二、多通道通信系統所使用的光放大器多為摻鉺光纖放大器(EDFA),由于其在C波段內有較寬范圍的平坦增益曲線，因此其工作波長通常在C波段內。

光譜儀的作用是能夠將復合多波長的光信號按波長/頻率分解，直觀地對信號成分進行分析。由于DWDM波長間隔較小的特點，為保證通信系統的穩定性，針對其信號光譜的監測，各通道之間譜間干擾的分析，顯得尤其重要。因此，DWDM通信系統中所用的光譜儀應具有可測量譜段寬、測量光譜精度高、系統整體穩定性高、方便調試使用等特點。

傳統的光柵光譜儀通常利用多個光柵級聯來提高光譜分辨率，這種做法必然會造成體積的增加，而傳統的傅里葉變換光譜儀需要利用電機驅動平面鏡，也很難得到緊湊的小體積結構。

發明內容

針對現有技術的至少一個缺陷或改進需求，本發明提供了一種應用于DWDM系統的空間外差光譜儀，其目的在于解決現有光譜儀需要重復標定的問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種應用于DWDM系統的空間外差光譜儀，光譜儀包括：

分束器，用于接收DWDM系統的DWDM信號并將其均分成等光強的兩路信號，接收第一干涉模塊的反射信號和第二干涉模塊的反射信號形成干涉條紋信號；

第一干涉模塊，用于將所述兩路信號的其中一路進行色散并反射回分束鏡；

第二干涉模塊，用于將所述兩路信號的另一路信號進行色散并反射回分束鏡；

成像鏡頭，用于接收干涉條紋信號。

作為本發明的進一步改進，第一干涉模塊包括第一閃耀光柵，第二干涉模塊包括第二閃耀光柵，第一閃耀光柵和第二閃耀光柵的位置調整過程包括：

將第一閃耀光柵和第二閃耀光柵相對于分束器完全對稱之后，再將第一閃耀光柵或第二閃耀光柵沿垂直于其光軸和光柵刻線的方向旋轉一個預設角度。

作為本發明的進一步改進，第一干涉模塊還包括第一光楔棱鏡，第一光楔棱鏡位于第一閃耀光柵與分束器之間，第一光楔棱鏡用于擴大光譜儀的視場角。

作為本發明的進一步改進，第二干涉模塊還包括第二光楔棱鏡，第二光楔棱鏡位于第二閃耀光柵與分束器之間，第二光楔棱鏡用于擴大光譜儀的視場角。

作為本發明的進一步改進，光譜儀還包括置于分束器前端的準直透鏡，準直透鏡用于將來自DWDM系統的DWDM信號變為準平行光信號后，再送入分束器。