专利名称：可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统及监控方法
技术领域：
本发明涉及一种多通道可调激光器特性监控系统及监控方法。特别是涉及一种可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统及监控方法。
背景技术：
可调激光器是光通信网络中的关键器件之一，新一代光网络中采用的先进调制解调方式，尤其是相位调制相干解调方式对可调激光器的低相位噪声特性即窄线宽特性有了更高的要求，为应对这一发展趋势，近年来，各种新的窄线宽可调激光器的方案正不断涌现，有些已逐步进入实用领域。众多的技术方案当中包括有半导体光栅选择的串列集成方式，激光器阵列集成方式，微共振环方式和外腔半导体激光器方式等。尽管半导体集成技术有许多颇有吸引力的可调激光器方案，然而相对于半导体集成工艺技术的巨大设备投入，复杂工艺方法和低的成品率来说，相对成熟和简单的外腔激光器技术还是被业界看好。实际上外腔激光器已有许多年研究和使用的纪录，它以其优异的窄线宽特性一直以来在相干光检测技术领域得到广泛应用。之前外腔激光器主要应用于光传感技术和光谱学等科学研究等领域，这些外腔激光器一般仅具有很有限的调节范围，随着技术的发展，特别是受DWDM光通信系统应用需求的巨大推动，发展宽带调谐外腔激光器已成为该领域的热门，近来已有多种采用外腔结构的宽带可调激光器方案被提出并被实施。然而，外腔可调激光器也有一个明显的缺点，即容易受各种因素的影响发生跳模，从而导致激光特性的劣化，抑制跳模是外腔可调激光器实用化过程中一项必须解决的复杂的技术。针对各种不同结构的外腔可调激光器提出的抑制跳模的技术种类繁多，其实归纳起来仍然就是针对振幅或相位条件偏离的监控和补偿技术，因此外腔可调激光器的状态监控及在线调整是一项十分重要的工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过取样标准具监测激光器主频及其边模功率来判断激光器光谱质量和通道稳定性，从而进行有效控制的外腔可调谐激光器状态监测，具体来说就是外腔可调谐激光器边模抑制比及通道稳定性监测的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统及监控方法。本发明所采用的技术方案是一种可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，通过一个腔外的分光、滤波和光功率检测装置及激光器驱动控制装置，实现激光光谱边模抑制比适时监测及通道稳定性监控，包括有外腔半导体激光器和腔外光谱质量检测系统两部分，具体构成是沿光路依次设置的反射光学部件、可调滤波器、固定栅格滤波器、腔内准直透镜、半导体光放大器、腔外准直透镜、光隔离器、第一分光镜和输出I禹合透镜，以及将第一分光镜分出的激光光束依次分离成强度相等的5束激光光的第二分光镜、第三分光镜、第四分光镜、第五分光镜和反射镜，分别对应设置在激光光束的传输路径上的第一取样、标准具、第二取样标准具、第三取样标准具和第四取样标准具，分别用来对应接收第一取样标准具、第二取样标准具、第三取样标准具和第四取样标准具分光输出的第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器和第四光电探测器，以及接收反射镜输出的激光的第五光电探测器，还设置有控制器，所述的控制器接收外部控制命令，采集来自第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器和第五光电探测器的信号并根据采样配置要求进行边模抑制比计算和通道稳定性分析，所述的控制器通过输出接口连接所述的半导体光放大器和可调滤波器，用于及时刷新计算和分析结果并根据需要驱动半导体光放大器和可调滤波器。所述的固定栅格滤波器是法布里-泊罗标准具或者其它产生周期性栅格滤波通道的器件。所述的可调滤波器为一个通带中心连续可调的可调波长选择器。所述的第四取样标准具、第一光电探测器和第五光电探测器用于波长锁定；所述 的第一取样标准具、第二取样标准具、第三取样标准具、第二光电探测器、第三光电探测器和第四光电探测器用于激光光谱质量检测。所述的第一取样标准具、第二样标准具、第三取样标准具的自由光谱范围是所述的固定栅格滤波器波长间隔的三倍。所述的第一取样标准具、第二取样标准具和第三取样标准具的透射谱峰之间依次相差一个与所述固定栅格滤波器的自由光谱范围大小相同的距离。所述的第四取样标准具与所述固定栅格滤波器具有相同的自由光谱范围。一种用于可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统的监控方法，将所有波长通道编成3组，由短波到长波间插排序，每个波长通道组对应第一取样标准具和第二光电探测器、第二取样标准具和第三光电探测器以及第三取样标准具和第四光电探测器三组中的两组，由于第一取样标准具、第二取样标准具、第三取样标准具的特殊自由光谱范围配置，使与每个波长通道对应的两个光电探测器采样值与工作通道的相邻两通道光功率相对应，从而实现适时监控光谱的对称性即边模抑制比的目的。具体实现是首先，外腔可调谐激光器根据系统要求选择一通道工作，即开启特定波长激光输出；根据第四取样标准具、第五光电探测器和第一光电探测器构成的波长锁定器的信息采集，计算分析给出通道输出是否正常信息并实施闭环控制，确保激光器工作在正确的特定波长通道；外腔可调谐激光器开启并稳定在特定波长工作的同时，控制器根据特定波长通道信息给出采样通道分组信息，邻近通道光功率采集将针对性地屏蔽掉第二光电探测器、第三光电探测器和第四光电探测器中的某一个的输出，并自动将其中的另外两个光功率检测器的输出标示为左近邻或右近邻光功率检采样，启动计算分析，首先是通过计算左近邻或右近邻光功率相对于总输出光功率的比，得到边模抑制比的数值；另外通过计算左近邻光功率相对于右近邻光功率的比值，给出光谱对称性数据，如果该比值超出一定的预设阈值，则提示光谱对称性超标，同时输出对称性方向信息，即究竟是左近邻功率高还是右近邻功率高；根据光谱对称性超标输出结果，尤其是非对称的方向信息，通过控制器启动激光腔内的可调滤波器，微调可调滤波器并继续通过上述的方法监测光谱对称性，直到满意为止，实现一种闭环的光谱对称性控制。本发明的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统及监控方法，提出了一种通过监测激光信号边模抑制比及光谱对称性，适时校正外腔可调激光器驱动及控制的方法，确保光谱信号质量良好的同时，也避免了器件特性漂移可能引起的振幅条件偏离，实现稳定的激光特性。本发明通过采用一组特殊配置的F-P标准具及其相应的光电接收和信号采集计算的光电系统，监测外腔可调谐激光器邻近通道激射状态适时监控激光外腔中可调滤波器中心波长的微小漂移，并通过反馈控制可调滤波器方法补偿和消除这种漂移，确保激光器无跳模工作的稳定性和信号质量；通过对激光器信号的特殊滤波处理和光功率检测，监测激光信号边模对称性，尤其是相邻通道的光功率大小，从而分析信号边模抑制比和监控相邻通道激射状态，并反馈调整实现适时特性优化的目的。
图I (a)是可调滤波器中心与周期滤波器某通带中心对准时的 通带光谱示意图；图I (b)是可调滤波器中心发生向长波方向漂移时的通带光谱示意图；图I (c)是可调滤波器中心发生向短波方向漂移时的通带光谱示意图；图2是本发明的带有腔外光谱质量检测系统的外腔可调谐激光器构成示意3是本发明中控制器的构成框图；图4是可调谐激光器各输出通道与腔外光谱检测系统中各个取样标准具透射峰的对应关系曲线图；图5是可调激光器通道波长锁定及光谱质量检测的控制流程图；图中
a:边模抑制比
I:半导体光放大器2:腔内准直透镜
3固定栅格滤波器4:可调滤波器
5反射光学部分6:腔外准直透镜；
7光隔离器8:第一分光镜
9:第二分光镜10:第二分光镜
11:第四分光镜12:第五分光镜
13:第六分光镜14:输出耦合透镜
15:激光光束16:第一取样标准具
17:第二取样标准具18:第三取样标准具
19第两取样标准具20:第一光电探测器
21:第二光电探测器22:第二光电探测器
23:第四光电探测器24:第五光电探测器
25、26、27、28、29:激光光束 30:控制器
30-1:微控制器30-2:多路光功率信号采集电路
30-3:激光器驱动电路30-4:输入/输出接口
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统及监控方法做出详细说明。外腔激光器具有许多谐振腔模，使之能够单模工作方法是在腔中加入窄带滤光器，而外腔可调谐激光器就是通过腔中的可调窄带滤光器来实现调谐的。图I给出了外腔可调谐激光器中可调滤波器件和周期栅格滤波器件的透射光谱及腔模位置示意图，如图ICa)中Al为周期栅格滤波器的透射谱，A2为可调滤波器的透射谱，A3、A4、A5为谐振腔模式。在图I (a)中，当A2与Al峰值对准时，边模A4和A5的损耗相当，此时边模抑制比最高，光谱如BI状，构成具有较高对称图形。而当二 者峰值对准位置发生偏移时，即A2发生漂移时，图I (b)中A21相对A211向长波方向漂移，此时A41的损耗要大于A51，边模抑制比减小，光谱如B2状，成不对称图形，光谱质量发生劣化；图I (c)中A22相对A222向短波方向漂移，此时A52的损耗大于A42，此时边模抑制比减小，光谱如B3状成不对称图形，与图I (b)情况相似。因此，通过单独测得光谱B2中主峰右侧的小峰和光谱B3中主峰左侧的小峰的光功率，加上总光功率的定标因素，就能一方面得到激光器的边模抑制比，另一方面判断可调滤波器的对称性或漂移方向。如图2所示，本发明的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，是通过一个腔外的分光、滤波和光功率检测装置及激光器驱动控制装置，实现激光光谱边模抑制比适时监测及通道稳定性监控，包括有外腔半导体激光器和腔外光谱质量检测系统两部分，具体构成是沿光路依次设置的反射光学部分5、可调滤波器4、固定栅格滤波器3、腔内准直透镜2、半导体光放大器I、腔外准直透镜6、光隔离器7和第一棱镜8,还设置有接收第一棱镜8输出光的输出f禹合透镜14,以及将第一分光镜8分出的激光光束15依次分离成5束激光光25、26、27、28、29的第二分光镜9、第三分光镜10、第四分光镜11、第五分光镜12和第六分光镜13，分别对应设置在激光光束25、激光光束26、激光光束27和激光光束28的传输路径上的第一取样标准具16、第二取样标准具17、第三取样标准具18和第四取样标准具19，分别用来对应接收第一取样标准具16、第二取样标准具17、第三取样标准具18和第四取样标准具19输出光的第一光电探测器20、第二光电探测器21、第三光电探测器22和第四光电探测器23，以及接收第六分光镜13输出光的第五光电探测器24，还设置有控制器30，所述的控制器30的信号输入端分别连接第一光电探测器20、第二光电探测器21、第三光电探测器22、第四光电探测器23和第五光电探测器24，所述的控制器30的信号输出端连接所述的半导体光放大器I、可调滤波器4以及其它部件。所述的固定栅格滤波器3是法布里-泊罗标准具或者其它产生周期性栅格滤波通道的器件，对于用于密集波分复用Dense wavelength division multiplexing, DWDM系统的情况，该周期对应ITU-T规定的标准DWDM间隔，如25GHz，50GHz，IOOGHz或200GHz。所述的第四取样标准具19、第一光电探测器20和第五光电探测器24用于实现波长锁定功能，用于提供当前通道精度信息；所述的第一取样标准具16、第二取样标准具17、第三取样标准具18、第二光电探测器21、第三光电探测器22和第四光电探测器23用于激光光谱质量检测。如图3所示，所述的控制器30包括微控制器(单片机)，多路光功率信号采集电路，激光器驱动电路(包括半导体光放大器I的驱动和可调滤波器4的驱动)和输入/输出接口电路等。
如图4所示，所述的第四取样标准具19的自由光谱范围与固定栅格滤波器3的波长间隔相同；第一取样标准具16、第二取样标准具17和第三取样标准具18的自由光谱范围是所述的固定栅格滤波器3波长间隔的三倍，且所述的第一取样标准具16、第二取样标准具17、第三取样标准具18依次相差一个固定栅格滤波器3的自由光谱间隔。如图3所示，所述的控制器30包括微控制器30-1和分别与微控制器30_1相连接的激光器驱动电路30-3、多路光功率信号采集电路30-2和输入/输出接口 30-4，所述的多路光功率信号采集电路30-2分别连接第一光电探测器20、第二光电探测器21、第三光电探测器22、第四光电探测器23和第五光电探测器24，所述的激光器驱动电路30-3分别连接可调滤波器4和半导体光放大器I。在上述的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统中，所述的半导体光放大器I、腔内准直透镜2、固定栅格滤波器3、可调滤波器4、反射光学部分5、腔外准直透镜6，光隔离器7，第一棱镜8和输出稱合透镜14组成外腔半导体激光器,所述的第一分光棱镜
8、第二棱镜9、第三棱镜10、第四棱镜11、第五棱镜12、第六棱镜13、第一取样标准具16、第二取样标准具17、第三取样标准具18、第四取样标准具19、第一光电探测器20、第二光电探测器21、第三光电探测器22、第四光电探测器23和第五光电探测器24组成腔外光谱质量检测系统。在外腔半导体激光器中，当可调滤波器4的透射峰选中(对准)某一栅格时即实现此通道的激光输出，固定栅格滤波器3可以是标准具或者其他可以实现固定频率间隔滤波的滤波器，而可调滤波器4是中心波长可移动的可调波长选择器，反射光学部分5可以是固定或者可以移动的反射镜；在腔外光谱质量检测系统中，第一分光棱镜8、第二分光镜9、第三分光镜10、第四分光镜11、第五分光镜12、第六分光镜13将激光器输出激光取样分配给各个检测通道；取样标准具19、第一光电探测器20和第五光电探测器24实现波长锁定功能；取样标准具16、17、18和光电探测器21、22、23实现激光光谱质量检测功能。本发明的用于可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统的监控方法，是这样实现的I、外腔可调谐激光器的光谱通常包含有邻近通道的成分，并且光谱的边模主要是左右两个最近邻通道的光功率贡献，采用特殊的光滤波器及其组合运用，实现对左、右两近邻通道的光功率独立检测，从而可通过阈值比较和左、右相对比较的方法分析左右两个近邻通道的光功率是否超标和是否左右平衡，达到监测信号边模对称性和光谱边模抑制比的目的；2、取样标准具是一种周期栅格滤波器件，其自由光谱范围是所述外腔可调激光器固定栅格滤波器的三倍，当可调谐激光器工作于某ITU-T通道时，这种光滤波器的通带中仅有一个正好对准该ITU-T通道的一个最近邻通道，要么右边，要么左边，通过配对使用的两个这种特殊光滤波器分别提取出工作通道近邻两通道的光信号功率，并通过后面的光探测器转换为电信号；3、针对不同ITU-T通道工作的具体情况，要分别检测近邻两通道的光信号功率仅通过两个配对使用的这种取样标准具将无法胜任，可以通过采用三个分别错峰的这种取样标准具，两两组合针对不同ITU-T通道，实现对全部通道近邻两通道的光信号功率分别检测和分析的目的；、
4、除了提供组合取样标准具及其光探测器的信号分波外，还提供总输出光功率和ITU-T工作通道内光功率的检测，以便监测光功率稳定性和提供参考标准，将工作通道左、右两通道的光功率大小通过阈值(通道内光功率)比较和左、右相对比较的方法，判断两个近邻通道的光功率是否超标和是否左右平衡，两个近邻通道的光功率超标即表明边模抑制比不合格，而左右不平衡则某种程度反映了外腔中可调光滤波器的中心发生漂移，可通过一种闭环方式微调可调光滤波器使之得到合理修正，确保信号质量。为了实现单独检测激光光谱右侧和左侧的边模光功率并估算边模抑制比的目的，首先作几点假设，(I)激光光谱边模主要由DWDM邻近通道位置的光功率贡献，(2)相对于最近邻来说，次近邻及更远的通道内光功率可忽略不计，(3)可调滤波器的透射通带光谱具有 理想对称结构，显然在实际情况中以上三点是满足的。图4显示了可调谐激光器各输出通道与腔外光谱检测系统各个标准具光滤波器透射峰的对应关系，首先将可调激光器的输出通道按间插形式分成a，0，S三个组，选择腔外光谱检测系统中第四取样标准具19的频率间隔和透射峰中心位置均与激光器通道间隔和中心波长一致，而第一取样标准具16、第二取样标准具17和第三取样标准具18的频率间隔三倍于激光器的通道间隔，其透射峰则分别与前面提到的a，P和S三组输出通道中心波长相对应；由图示可见，当激光器输出为特定波长时，比如以属于a组内某特定波长为例，此时第四取样标准具19及第一光电探测器20和第五光电探测器24构成一个波长锁定器，需要强调的是第四取样标准具19光谱通带的上升沿或下降沿对准工作通道中心波长方可实现波长跟踪锁定功能，同时第一光电探测器20也给出总输出光功率参考标准；此时通过第三取样标准具18可输出工作通道右侧最近邻通道处的光功率，而通过第二取样标准具17可输出工作通道左侧最近邻通道处的光功率，当然这都是在忽略其它次近邻通道贡献的前提下才成立；由于周期性的原因，a组内所有波长通道均如此，因此第二取样标准具17、第三取样标准具18及其后面的第三光电探测器22和第四光电探测器23构成了针对a组工作通道的左、右最近邻通道光功率检测功能部分。以此类推，对于P和5两组的情况，基于第四取样标准具19及第一光电探测器20和第五光电探测器24构成的波长锁定和总输出功率参考的功能与a组相同，其中@组工作通道的左、右最近邻通道光功率检测功能部分由第三取样标准具18、第一取样标准具16及其后面的第四光电探测器23、第二光电探测器21构成，而5组工作通道的左、右最近邻通道光功率检测功能部分由第一取样标准具16、第二取样标准具17及其后面的第二光电探测器21、第三光电探测器22构成。具体的工作中，激光控制器通过工作通道信息确认当前通道属于a，0和S三组中的哪一组，然后决定在计算边模抑制比时采集哪些光功率检测器的输出信息。如图4所示，本发明的用于可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统的监控方法，将所有波长通道编成3组，由短波到长波间插排序，每个波长通道组对应第一取样标准具16和第二光电探测器21、第二取样标准具17和第三光电探测器22以及第三取样标准具18和第四光电探测器23三组中的两组，由于第一取样标准具16、第二取样标准具17和第三取样标准具18的特殊自由光谱范围配置，使每个波长通道对应的两个光电探测器采样值与工作通道的相邻两通道光功率相对应，实现适时监控光谱的对称性即边模抑制比的目的；同时，由于能够适时监测相邻两通道光功率变化情况，对于因种种因素导致的外腔激光器内部可调滤光器的中心偏移，从而导致相邻通道光功率增加也能起到监测作用，实现适时的通道稳定性监测；外腔可调激光器控制器根据适时通道稳定性监测结果，必要时调整激光器腔内的可调滤波器，使通道始终稳定在满意的状态。如图5所示，本发明的用于可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统的监控方法，具体实现是首先，外腔可调谐激光器根据系统要求选择一通道工作，即开启特定波长激光输出；由第四一取样标准具196、光功率检测器第一光电探测器20和第五光电探测器24构成的波长锁定器的信息采集和计算分析给出通道输出是否正常信息，通常这种方法是锁定光谱峰值在期望范围；外腔可调谐激光器开启特定波长的同时控制器30即给出工作通道分组信息，邻近通道光功率采集将针对性地屏蔽掉第二光电探测器21、第三光电探测器22和第四光电探测器23中的某一个的输出(针对工作通道的那一个)，并自动将其中的另外两个光功率检测器第一光电探测器20和第五光电探测器24的输出标示为左近邻或右近邻光功率检测量；当由第一取样标准具16、光功率检测器第一光电探测器20和第五光电探测器24构成的波长锁定器的工作达到平稳(波长中心满足要求)后，启动计算分析，首先，一是通过计算左近邻或右近邻光功率相对于总输出光功率的比，得到边模抑制比的数值；另外通过计算左近邻光功率相对于右近邻光功率的比值，给出光谱对称性数据，如果该比值超出一定的预设阈值，则提示光谱对称性超标，同时输出对称性方向信息，即究竟是左近邻功率高还是右近邻功率高；根据光谱对称性超标输出结果，尤其是非对称的方向信息，通过控制器调整启动激光腔内的通道切换可调滤波器，进行微调可调滤波器并监测光谱对称性的操作，直到满意为止，实现一种闭环的光谱对称性控制。权利要求
1.一种可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，其特征在于，通过一个腔外的分光、滤波和光功率检测装置及激光器驱动控制装置，实现激光光谱边模抑制比适时监测及通道稳定性监控，包括有外腔半导体激光器和腔外光谱质量检测系统两部分，具体构成是沿光路依次设置的反射光学部件(5)、可调滤波器(4)、固定栅格滤波器(3)、腔内准直透镜(2)、半导体光放大器(I)、腔外准直透镜(6)、光隔离器(7)、第一分光镜(8)和输出率禹合透镜(14)，以及将第一分光镜(8)分出的激光光束(15)依次分离成强度相等的5束激光光(25、26、27、28、29)的第二分光镜(9)、第三分光镜(10)、第四分光镜(11)、第五分光镜(12)和反射镜(13),分别对应设置在激光光束(25、26、27、28)的传输路径上的第一取样标准具(16)、第二取样标准具(17)、第三取样标准具(18)和第四取样标准具(19)，分别用来对应接收第一取样标准具(16)、第二取样标准具(17)、第三取样标准具(18)和第四取样标准具(19)分光输出的第一光电探测器(20)、第二光电探测器(21)、第三光电探测器(22)和第四光电探测器(23)，以及接收反射镜(13)输出的激光的第五光电探测器(24)，还设置有控制器(30)，所述的控制器(30)接收外部控制命令，采集来自第一光电探测器(20)、第二光电探测器(21)、第三光电探测器(22)、第四光电探测器(23)和第五光电探测器(24)的信号并根据采样配置要求进行边模抑制比计算和通道稳定性分析，所述的控制器(30)通过输出接口连接所述的半导体光放大器(I)和可调滤波器(4)，用于及时刷新计算和分析结果并根据需要驱动半导体光放大器(I)和可调滤波器(4)。
2.根据权利要求I所述的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，其特征在于，所述的固定栅格滤波器(3)是法布里-泊罗标准具或者其它产生周期性栅格滤波通道的器件。
3.根据权利要求I所述的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，其特征在于，所述的可调滤波器(4)为一个通带中心连续可调的可调波长选择器。
4.根据权利要求I所述的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，其特征在于，所述的第四取样标准具(19)、第一光电探测器(20)和第五光电探测器(24)用于波长锁定；所述的第一取样标准具(16)、第二取样标准具(17)、第三取样标准具(18)、第二光电探测器(21)、第三光电探测器(22)和第四光电探测器(23)用于激光光谱质量检测。
5.根据权利要求I所述的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，其特征在于，所述的第一取样标准具(16)、第二样标准具(17)、第三取样标准具(18)的自由光谱范围是所述的固定栅格滤波器(3)波长间隔的三倍。
6.根据权利要求I所述的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，其特征在于，所述的第一取样标准具(16)、第二取样标准具(17)和第三取样标准具(18)的透射谱峰之间依次相差一个与所述固定栅格滤波器(3)的自由光谱范围大小相同的距离。
7.根据权利要求I所述的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统，其特征在于，所述的第四取样标准具(19)与所述固定栅格滤波器(3)具有相同的自由光谱范围。
8.一种用于权利要求I所述的可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统的监控方法，其特征在于，将所有波长通道编成3组，由短波到长波间插排序，每个波长通道组对应第一取样标准具(16)和第二光电探测器(21 )、第二取样标准具(17)和第三光电探测器(22 )以及第三取样标准具(18 )和第四光电探测器(23 )三组中的两组，由于第一取样标准具(16)、第二取样标准具(17)、第三取样标准具(18)的特殊自由光谱范围配置，使与每个波长通道对应的两个光电探测器采样值与工作通道的相邻两通道光功率相对应，从而实现适时监控光谱的对称性即边模抑制比的目的。
9.根据权利要求8所述的用于可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统的监控方法，其特征在于，具体实现是首先，外腔可调谐激光器根据系统要求选择一通道工作，即开启特定波长激光输出；根据第四取样标准具(19)、第五光电探测器(24)和第一光电探测器(20)构成的波长锁定器的信息采集，计算分析给出通道输出是否正常信息并实施闭环控制，确保激光器工作在正确的特定波长通道；外腔可调谐激光器开启并稳定在特定波长工作的同时，控制器(30 )根据特定波长通道信息给出采样通道分组信息，邻近通道光功率采集将针对性地屏蔽掉第二光电探测器(21)、第三光电探测器(22)和第四光电探测器(23)中的某一个的输出，并自动将其中的另外两个光功率检测器的输出标示为左近邻或右近邻光功率检采样，启动计算分析，首先是通过计算左近邻或右近邻光功率相对于总输出光功率的比，得到边模抑制比的数值；另外通过计算左近邻光功率相对于右近邻光功率的比值，给出光谱对称性数据，如果该比值超出一定的预设阈值，则提示光谱对称性超标，同时输出对称性方向信息，即究竟是左近邻功率高还是右近邻功率高；根据光谱对称性超标输出结果，尤其是非对称的方向信息，通过控制器启动激光腔内的可调滤波器，微调可调滤波器并继续通过上述的方法监测光谱对称性，直到满意为止，实现一种闭环的光谱对称性控制。
全文摘要
本发明公开了一种可调激光器边模抑制比及通道稳定性监控系统及监控方法，涉及到通过取样标准具监测激光器主频及其边模功率来判断激光器光谱质量和通道稳定性，从而进行有效控制的装置和方法。本发明的监控系统主要有由增益介质、耦合光学部分、固定栅格滤波器、可调滤波器和反射光学部分共同构成的可调谐激光器，光束准直透镜，光隔离器，光分束器组件，F-P标准具，光探测器，耦合输出透镜以及控制器等部分构成；通过激光腔外的多滤波器和光电检测结构实施波长锁定，评估光谱质量，适时调整和控制可调滤波器，使激射波长始终稳定在要求的通道，并实现足够好的光谱质量。适合用于激光器工作中的在线光谱质量监测及腔内通道切换滤波器可能的漂移校正。
文档编号H01S5/042GK102751656SQ201210251009
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者傅焰峰, 唐毅, 张玓, 胡强高, 胡胜磊, 钱坤 申请人:武汉光迅科技股份有限公司