[發明專利]偏差實時校準的光纖相位掃描調諧裝置及方法

有效

• 申請號: 202011508528.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112649956B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 孫安;吳智深
• 申請（專利權）人: 西北大學;南京智慧基礎設施技術研究院有限公司
• 主分類號: G02B26/06
• 分類號: G02B26/06;G02B26/10
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王斌

1.一種偏差實時校準的光纖相位掃描調諧裝置，其特征在于，包括：

可調諧光纖延遲單元，根據實際光程相對改變量，對輸入的待調諧的信號進行調諧后輸出；

光程差調諧偏差校準單元，得到所述可調諧光纖延遲單元的實際光程相對改變量，并將該實際光程相對改變量作為控制信號輸出到所述可調諧光纖延遲單元；

光程差調諧偏差產生單元，包括用于形成低相干干涉的低相干干涉模塊和用于形成高相干干涉的高相干干涉模塊；所述低相干干涉模塊形成的低相干干涉信號和高相干干涉模塊形成的高相干干涉信號輸出到所述光程差調諧偏差校準單元，得到所述可調諧光纖延遲單元的實際光程相對改變量；

所述光程差調諧偏差校準單元包括：

信號脈沖整形，對高相干干涉信號進行脈沖整形；

脈沖計數，對脈沖整形后信號進行脈沖計數；

低相干信號定位，用于當可調諧光纖延遲單元所形成光程差為0時，作為基準點實現對可調諧光纖延遲單元光程差改變量的基準定位；

光程差計算校準，利用低相干干涉所形成基準點，通過插值得到基準點左右相鄰干涉峰所對應的光程差，得到所述可調諧光纖延遲單元的實際光程相對改變量。

2.根據權利要求1所述的光纖相位掃描調諧裝置，其特征在于，所述低相干干涉模塊包括：

寬帶光源，用于發出窄帶光信號；

第一耦合器，將所述寬帶光源發出窄帶光信號分成兩路輸出；

光纖延遲器，設置在所述第一耦合器兩路輸出的其中一路上使該路的窄帶光信號產生延遲；

第二耦合器，將所述第一耦合器的兩路輸出耦合后分成兩路輸出；

第三耦合器，將所述第二耦合器的兩路輸出耦合后作為一路輸出；

所述可調諧光纖延遲單元設置在所述第二耦合器兩路輸出中的一路上；所述光纖延遲器用于使第三耦合器輸出的光信號形成低相干干涉；

第一光電探測器，獲取所述低相干干涉信號。

3.根據權利要求2所述的光纖相位掃描調諧裝置，其特征在于，高相干干涉模塊包括：

固定波長窄線寬激光器，用于發出窄線寬高相干激光；

所述第三耦合器，將所述固定波長窄線寬激光器發出窄線寬高相干激光分成兩路輸出；

所述第二耦合器，將所述第三耦合器的兩路輸出耦合后作為一路輸出；

所述可調諧光纖延遲單元設置在所述第三耦合器兩路輸出中的一路上；兩路信號經所述第二耦合器輸出形成高相干干涉信號；

第二光電探測器，獲取所述高相干干涉信號。

4.根據權利要求1所述的光纖相位掃描調諧裝置，其特征在于，還包括：

電控掃描驅動器，根據光程差調諧偏差校準單元得到的可調諧光纖延遲線實際光程相對改變量，對可調諧光纖延遲線所產生延遲量進行調諧。

5.根據權利要求1所述的光纖相位掃描調諧裝置，其特征在于，還包括：

數據存儲與顯示，用于存儲和顯示所述光程差調諧偏差校準單元輸出的結果。

6.一種基于權利要求1-5任一所述光纖相位掃描調諧裝置的光纖相位掃描調諧方法，其特征在于，包括：

獲取實際光程相對改變量；

根據實際光程相對改變量對輸入的待調諧的信號進行調諧后輸出。

7.根據權利要求6所述的光纖相位掃描調諧方法，其特征在于，獲取所述實際光程相對改變量的方法如下：第一光電探測器與第二光電探測器的輸出信號經多通道數據采集卡采集后進入光程差調諧偏差校準單元，通過對信號脈沖整形、脈沖計數、低相干信號定位分析處理后，得到實際光程相對改變量。