[發(fā)明專利]一種多路同步輸出激光器光源的溫控模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011586205.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112636165B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭邦紅;胡敏
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東國騰量子科技有限公司
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024;H01S5/068
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種多路同步輸出激光器光源的溫控模塊，包括多路激光器光源產(chǎn)生電路，溫控電路和處理器，所述多路激光器光源產(chǎn)生電路包括觸發(fā)信號同步電路、驅(qū)動電路和DFB激光器調(diào)制電路；任意一路觸發(fā)信號同步電路，驅(qū)動電路和DFB激光器調(diào)制電路均與所述處理器連接，所述溫控電路采集DFB激光器調(diào)制電路腔內(nèi)溫度反饋至處理器，所述處理器根據(jù)控制TEC制冷片對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明通過溫控電路對DFB激光器調(diào)制電路中的DFB激光器調(diào)制腔內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)反饋靈敏，實現(xiàn)了快速高精度溫度控制，保證了DFB激光器調(diào)制腔正常運行溫度，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高了整體性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器領(lǐng)域，具體涉及一種多路同步輸出激光器光源的溫控模塊。

背景技術(shù)

目前QKD(Quantum Key Distribution，量子密鑰分發(fā))通信系統(tǒng)主要基于BB84協(xié)議，該協(xié)議的編碼要求QKD系統(tǒng)的發(fā)送端需制備兩組非正交的四種偏振態(tài)單光子。

現(xiàn)有的工程方案中通常有兩種方法實現(xiàn)四種偏振態(tài)單光子制備。

一種方法是：采用一個激光器LD作為光源，通過分束器BS一分為四，在分光后的四個光路上分別依次連接強(qiáng)度調(diào)制器IM、偏振分束器PBS以及電控偏振控制器EPC實現(xiàn)每個分支的偏振態(tài)單光子制備，最后通過BS合束輸出至光纖中。

另一種方法是：采用四個激光器LD作為光源，在四個光路上分別依次連接偏振分光器PBS以及偏振態(tài)控制器EPC實現(xiàn)每個光路的偏振態(tài)單光子制備，最后通過BS合束輸出至光纖中。

由于強(qiáng)度調(diào)制器IM的成本非常高，方法一只能在科研系統(tǒng)中采用，而在商用系統(tǒng)當(dāng)中，更多的是采用方法二。但方法二由于采用了四個激光器LD作為系統(tǒng)光源，如果不能保證四個激光器輸出時刻的相位一致，系統(tǒng)安全性將存在隱患。

在現(xiàn)有的四種偏振態(tài)單光子制備當(dāng)中，要保證系統(tǒng)的正常工作，DFB激光器模塊的腔內(nèi)溫度需要保持在25度左右，但是隨著工作時間的加長，腔內(nèi)溫度會隨之上升，從而影響系統(tǒng)的性能。

因此，需要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)提出一種可以快速并精確調(diào)節(jié)DFB激光器模塊的腔內(nèi)溫度的溫度調(diào)節(jié)方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，提出了一種可以快速并精確調(diào)節(jié)DFB激光器模塊的腔內(nèi)溫度的多路同步輸出激光器光源的溫控模塊。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：包括多路激光器光源產(chǎn)生電路，溫控電路和處理器，其中：

所述多路激光器光源產(chǎn)生電路包括觸發(fā)信號同步電路、驅(qū)動電路和DFB激光器調(diào)制電路；

任意一路觸發(fā)信號同步電路與所述處理器連接，所述處理器控制觸發(fā)信號同步電路對觸發(fā)信號進(jìn)行相應(yīng)延時調(diào)節(jié)；

任意一路驅(qū)動電路與所述處理器連接，所述處理器控制驅(qū)動電路對觸發(fā)信號進(jìn)行超窄脈寬調(diào)制以及放大處理；

任意一路DFB激光器調(diào)制電路與溫控電路連接，所述溫控電路又與所述處理器連接，所述溫控電路采集DFB(Distributed Feedback)激光器調(diào)制電路腔內(nèi)溫度反饋至處理器，所述處理器根據(jù)接收到的溫度數(shù)據(jù)結(jié)合PID(Proportion Integral Differential)算法計算出調(diào)節(jié)的數(shù)值，并將調(diào)節(jié)數(shù)值發(fā)送給DFB激光器調(diào)制電路的TEC(Thermo ElectricCooler)制冷片對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

所述溫控電路包括溫度采集電路、溫控ADC電路、溫控DAC電路、放大電路以及TEC驅(qū)動電路，所述溫度采集電路用于采集DFB激光器模塊腔內(nèi)的溫度并輸入溫控ADC電路進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送給處理器；