寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，包括依次連接的半導(dǎo)體激光器、1∶2耦合器、相位調(diào)制器、窄帶光濾波器和鎖頻控制器，鎖頻控制器與半導(dǎo)體激光器連接，構(gòu)成閉合反饋，窄帶光濾波器連接掃頻控制器，可以實現(xiàn)窄線寬激光器的寬范圍相位連續(xù)掃頻。
【專利說明】寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著光纖越來越多的應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，與光纖相關(guān)的檢測技術(shù)和傳感技術(shù)的應(yīng)用范圍也越加廣泛。如飛機和艦船內(nèi)部的使用光纖的通信網(wǎng)，光鏈路與光器件的故障會成為危及其安全的重要因素，其要求的故障檢測定位精度小于Imm;分布式光纖傳感可用于對橋梁、大壩、礦井、隧道等關(guān)鍵構(gòu)件的應(yīng)力分布進行_級高空間分辨測量，可以有效評估其受損情況，利于事故預(yù)警。
[0003]激光的掃頻范圍和激光線寬直接影響OFDR的距離分辨率、距離范圍以及檢測靈敏度，是OFDR的核心技術(shù)。由于目前商用的窄線寬激光器的掃頻范圍不夠?qū)挘瑢?dǎo)致OFDR在長距離測量時距離分辨率有限，不能滿足實際應(yīng)用需求，成為當(dāng)前OFDR面臨的主要問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，可以實現(xiàn)窄線寬激光器的寬范圍相位連續(xù)掃頻。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，包括依次連接的半導(dǎo)體激光器、1:2耦合器、相位調(diào)制器、窄帶光濾波器和鎖頻控制器，所述鎖頻控制器與半導(dǎo)體激光器連接，構(gòu)成閉合反饋，所述窄帶光濾波器連接掃頻控制器。
[0006]優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體激光器為分布反饋式半導(dǎo)體激光器或離散模半導(dǎo)體激光器。半導(dǎo)體激光器為光源，需要采用模式間隔大但線寬較寬的短腔激光器，以滿足寬范圍連續(xù)相位掃頻的要求。
[0007]優(yōu)選的，所述窄帶光濾波器為法布里-帕羅干涉濾波器，可以實現(xiàn)帶寬小于十幾MHz。
[0008]優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體激光器連接溫度控制電路和功率控制電路。溫度變化引起激光器輸出光功率的變化可以通過功率控制電路進行調(diào)節(jié)，使輸出光功率恢復(fù)正常；為了保證激光器長期穩(wěn)定工作，必須采用自動溫度控制電路使激光器的工作溫度保持在20°C左右。
[0009]優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光源經(jīng)1:2耦合器分成兩路，一路進入相位調(diào)制器，一路直接輸出掃頻光。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:光源采用模式間隔大、但線寬較寬的短腔激光器，以滿足寬范圍連續(xù)相位掃頻的要求；通過閉環(huán)反饋激光穩(wěn)頻技術(shù)將激光器的輸出光波長鎖定在一個波長可調(diào)諧的窄帶光濾波器的中心波長上；利用光濾波器的窄帶特性穩(wěn)定激光頻率，抑制激光相位噪聲，達到壓縮激光線寬的效果；利用光濾波器的波長可調(diào)諧特性，調(diào)諧光濾波器，激光頻率跟隨濾波器中心波長變化，實現(xiàn)光頻掃描。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例激光現(xiàn)款壓縮和掃頻原理圖。

【具體實施方式】
[0012]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]本發(fā)明提供了一種寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，包括依次連接的半導(dǎo)體激光器、I: 2耦合器、相位調(diào)制器、窄帶光濾波器和鎖頻控制器，鎖頻控制器與半導(dǎo)體激光器連接，構(gòu)成閉合反饋，窄帶光濾波器連接掃頻控制器。半導(dǎo)體激光器為分布反饋式半導(dǎo)體激光器或離散模半導(dǎo)體激光器。半導(dǎo)體激光器為光源，需要采用模式間隔大但線寬較寬的短腔激光器，以滿足寬范圍連續(xù)相位掃頻的要求。本實施例優(yōu)選為離散模半導(dǎo)體激光器，半導(dǎo)體激光器的光源線寬為200KHz，通過本方案將其線寬壓縮至20KHz。窄帶光濾波器為法布里-帕羅干涉濾波器，可以實現(xiàn)帶寬小于十幾MHz。半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光源經(jīng)1:2耦合器分成兩路，一路進入相位調(diào)制器，一路直接輸出掃頻光。
[0014]半導(dǎo)體激光器連接溫度控制電路和功率控制電路。溫度變化引起激光器輸出光功率的變化可以通過功率控制電路進行調(diào)節(jié)，使輸出光功率恢復(fù)正常；為了保證激光器長期穩(wěn)定工作，必須采用自動溫度控制電路使激光器的工作溫度保持在20°C左右。
[0015]光源采用模式間隔大、但線寬較寬的短腔激光器，以滿足寬范圍連續(xù)相位掃頻的要求；通過閉環(huán)反饋激光穩(wěn)頻技術(shù)將激光器的輸出光波長鎖定在一個波長可調(diào)諧的窄帶光濾波器的中心波長上；利用光濾波器的窄帶特性穩(wěn)定激光頻率，抑制激光相位噪聲，達到壓縮激光線寬的效果；利用光濾波器的波長可調(diào)諧特性，調(diào)諧光濾波器，激光頻率跟隨濾波器中心波長變化，實現(xiàn)光頻掃描。
[0016]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，其特征在于:包括依次連接的半導(dǎo)體激光器、I: 2耦合器、相位調(diào)制器、窄帶光濾波器和鎖頻控制器，所述鎖頻控制器與半導(dǎo)體激光器連接，構(gòu)成閉合反饋，所述窄帶光濾波器連接掃頻控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，其特征在于:所述半導(dǎo)體激光器為為分布反饋式半導(dǎo)體激光器或離散模半導(dǎo)體激光器。
3.如權(quán)利要求2所述的寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，其特征在于:所述窄帶光濾波器為法布里-帕羅干涉濾波器。
4.如權(quán)利要求4所述的寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，其特征在于:所述半導(dǎo)體激光器連接溫度控制電路和功率控制電路。
5.如權(quán)利要求5所述的寬范圍相位連續(xù)掃頻的窄線寬激光光源，其特征在于:所述半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光源經(jīng)1:2耦合器分成兩路，一路進入相位調(diào)制器，一路直接輸出掃頻光。
【文檔編號】H01S5/06GK104300358SQ201410482266
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】朱俊 申請人:江蘇駿龍電力科技股份有限公司