专利名称：一种单频激光器的波长控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种激光器的波长调节技术领域。
背景技术：
激光器是光通信与光纤传感器中最关键的部件。许多光纤传感器需要极窄的线宽 和极小的频率漂移。窄线宽是干涉式光纤传感器系统的关键，是系统能够响应光相位变化 的基本条件，且线宽越窄，干涉作用就越明显，系统的灵敏度就越高。极小的频率漂移也非 常重要，因为频率漂移会导致干涉曲线发生抖动，使传感干涉的变化被淹没，严重影响系统 的性能。目前使用的单品激光器虽然可以输出窄线宽的激光，但是，频率漂移现象比较严 重，导致测得的信号曲线抖动严重，系统的精确性能难以得到保证。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种单频激光器的波长控制装置及 其控制方法，可以解决单频激光器的频率漂移问题。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下一种单频激光器的波长控制装置，耦合器一侧端口分别连接单频激光器和高精度 波长控制模块，另一侧端口分别连接探测光缆和光纤光栅，高精度波长控制模块和单频激 光器相连。所述光纤光栅放置于恒温器中，保证光纤光栅处于恒温工作状态中，光纤光栅可 以反射单频激光器发出的窄带光，光纤光栅随单频激光器发出的窄带光波长频率漂移变 化，得到不同的反射结果所述的高精度波长控制模块包括光接收模块、数据处理模块、温度控制模块；光 接收模块接收光纤光栅中反射回的窄带光信号并将其转化为电信号，经过数据处理系统可 以监测单频激光器发射的窄带光的频率漂移状况，通过温度控制模块调节单频激光器内部 的制冷设备，从而调节其发射光频率。一种单频激光器的波长控制方法，包括下列步骤单频激光器发出的窄带光进入耦合器分光后，一路进入后续探测系统，一路进入 放置在恒温器中的光纤光栅；所述光纤光栅可以反射单频激光器发出的窄带光，如果发射 的激光频率发生漂移，从所述光纤光栅处反射回来的窄带光的光强就会发生变化，反射回 的窄带光经所述耦合器返回进入所述高精度波长控制模块；所述高精度波长控制模块通过 接收到的光纤光栅反射的窄带光信号强度，检测得到单频激光器中心波长的光谱变化；高 精度波长控制模块根据光谱变化，作用于单频激光器上，使其频率漂移减小，中心波长恢复 到最初设定的数值。相较于现有技术，本发明的有益效果在于本发明利用恒温控制技术及光恒功率控制技术设计了一种单频激光器的波长控制方法与装置，结构简单，性能可靠，使单频激光器工作的光波长和功率长期稳定。
图1为本发明所述的装置结构示意图；图2为高精度波长控制模块的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明所述的单频激光器的波长控制装置与控制方法作出详细 说明。结合附图1可知，耦合器2—侧端口连接单频激光器1和高精度波长控制模块3， 高精度波长控制模块3和单频激光器1相连，耦合器2另一侧端口分别连接探测光缆6和 光纤光栅4，光纤光栅4放置在恒温器5中。结合附图2可知，高精度波长控制模块3包括光接收模块9、数据处理模块8、温度 控制模块7 ；光接收模块9接收光纤光栅4中反射回的窄带光信号并将其转化为电信号，数 据处理模块8可以监测单频激光器1发射的窄带光的频率漂移状况，通过温度控制模块7 调节单频激光器1内部的制冷设备，从而调节其发射光频率。一种单频激光器的波长控制方法，包括下列步骤a、单频激光器1发出的光进入耦合器2分光后，一路进入探测光缆6，一路进入放 置在恒温器5中的光纤光栅4 ；b、光纤光栅4可以反射单频激光器1发出的窄带光光，如果发射的激光频率发生 漂移，反射回来的光强就会发生变化，发射光经耦合器2返回进入高精度波长控制模块3中 的光接收模块9 ；C、光接收模块9将接收到的光信号转化为电信号，经过数据处理系统8可以监测 单频激光器1发射的窄带光的频率漂移状况；d、高精度波长控制模块3通过温度控制模块7调节单频激光器1内部的制冷设 备，使其频率漂移减小，中心波长频率恢复到最初设定的数值。以上显示和描述本发明的基本原理和主要特征本发明的优点。本行业的技术人员 应该了解本发明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和说明书中描述的只是说本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护本发明范围内本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种单频激光器的波长控制装置，其特征在于，耦合器一侧端口分别连接单频激光 器和高精度波长控制模块，另一侧端口分别连接探测光缆和光纤光栅，高精度波长控制模 块和单频激光器相连。
2.根据权利要求1所述的一种单频激光器的波长控制装置，其特征在于所述的高精 度波长控制模块包括光接收模块、数据处理模块、温度控制模块。
3.根据权利要求1所述的一种单频激光器的波长控制装置，其特征在于所述的光纤 光栅置于一个恒温器中。
4.一种单频激光器的波长控制方法，其特征在于包括下列步骤a、单频激光器发出的窄带光进入耦合器分光后，一路进入探测光缆，一路进入放置在 恒温器中的光纤光栅；b、光纤光栅可以反射单频激光器发出的窄带光，如果发射的激光频率发生漂移，反射 回来的窄带光光强就会发生变化，发射光经原光路耦合器返回进入高精度波长控制模块中 的光接收模块；C、光接收模块将接收到的光信号转化为电信号，经过数据处理系统可以监测单频激光 器发射的窄带光的频率漂移状况；d、高精度波长控制模块通过温度控制模块调节单频激光器内部的制冷设备，使其频率 漂移减小，中心波长频率恢复到最初设定的数值。
全文摘要
本发明公开了一种单频激光器的波长控制装置及控制方法，解决了单频激光器因为中心波长频率漂移导致的干涉曲线发生抖动，使传感干涉的变化被淹没，严重影响系统的性能这一技术问题。将单频激光器发出的一路光传输到光纤光栅，利用光纤光栅可以反射单频激光器发出的窄带光，若发射的激光频率发生漂移，反射回来的光强就会发生变化这一工作原理，高精度波长控制模块通过接收到的光纤光栅反射的光信号强度，检测得到单频激光器中心波长的光谱变化，高精度波长控制模块根据光谱变化，作用于单频激光器上，使其频率漂移减小，中心波长恢复到最初设定的数值。
文档编号H01S3/042GK102104229SQ201010619120
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者仝芳轩, 周正仙, 席刚, 杨斌, 皋魏 申请人:上海华魏光纤传感技术有限公司