一种激光器的功率恒定系统及方法_2

文档序号:8298493阅读:来源:国知局
,以确定激光器的发光功率。
[0047]与现有技术相比,本申请所述的一种激光器的功率恒定系统及方法,达到了如下效果:
[0048](I)本发明所述的激光器的功率恒定系统,包括:激光器、分光器、光电转换器、信号转换器、数据处理器、和功率调节器,设置简单,从而对激光器发出的功率进行调节,使激光器的发光功率稳定、成本低,且激光器消耗的功率小;
[0049](2)本发明所述的激光器的功率恒定系统,还包括:温度检测器,该温度检测器可以准确反应光电转换器和外界环境的实时温度,与外界环境温度相对比,避免发光功率不稳定的情况;
[0050](3)本发明所述的激光器的功率恒定方法,其步骤简单,可以使激光器的发光功率得到有效的控制,采用高速模拟放大和实时采样的方法,能够及时、准确的得到激光器发出的功率。
【附图说明】
[0051]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0052]图1是本发明所述的一种激光器的功率恒定系统的结构图;
[0053]图2是本发明所述的一种激光器的功率恒定系统的信号转换器的结构图;
[0054]图3是本发明所述的一种激光器的功率恒定系统的功率调节器的结构图;
[0055]图4是本发明所述的一种激光器的功率恒定方法的系统流程图;
[0056]图5是现有技术中在激光器中预设功率值为3mw的电流值与温度的关系变化图;
[0057]图6是应用本发明所述的方法后,不同预设功率值时电流值与温度的关系变化图。
【具体实施方式】
[0058]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置,或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0059]以下结合附图对本申请作进一步详细说明,但不作为对本申请的限定。实施例1
[0060]如图1所示,本发明提供了一种激光器的功率恒定系统,包括:激光器1、分光器2、光电转换器3、信号转换器4、数据处理器5、温度检测器7和功率调节器6,其中,
[0061]所述分光器2,用于将所述激光器I中发射出的光信号以A:B的比例分为两部分。
[0062]具体地,本实施例1的分光器2用于将所述激光器I中发射出的光信号以99:1的比例分为两部分,并将该1%的光信号发送至所述光电转换器3 ;但是具体实施中,所述分光器2可以将激光器I中发射出的光信号不限于以99:1的比例分为两部分,可以以任一比例分为两个部分,例如:9999:1,999:1、98:2,97:3,96:4,等等,根据实际情况而定。
[0063]所述光电转换器3,用于将所述分光器2发送的光信号转换成电信号,并将该电信号发送至信号转换器4。
[0064]具体地,所述光电转换器3,用于将所述分光器2发送的I %的光信号转换成电信号,并将该电信号发送至信号转换器4;取少量的光信号,发送至信号转换器,所选取的这部分光信号,根据这部分光信号的电流、电压和功率的变化,来调节激光器I中的预设电流值,进而调整激光器I中用于光检测的那部分光的功率。
[0065]优选地,所述光电转换器3的数据传输速率达lGbps,信号速率达到lGhz,无失真,转化效率高。
[0066]优选地,所述光电转换器3,进一步为:PIN 二极管光电转换器,该PIN 二极管光电转换器,可以包括PIN光电二极管和跨阻放大器(TIA放大器),即PIN-TIA光电转换器,用于将光信号转换为电信号;PIN-TIA光电转换器是用于光通信系统中将微弱的光信号转换成电信号并将信号进行一定强度低噪声放大的探测器件,其工作原理是:PIN光电二极管的光敏面受探测光照射时,由于P-η结处于反向偏置,光生载流子在电场的作用下产生漂移,在外电路产生光电流;光电流通过跨阻放大器放大输出,这样就实现了光信号转换成电信号进而将电信号初步放大的功能。
[0067]所述信号转换器4,用于将该电信号转换为数据发送到数据处理器5。
[0068]具体地,所述信号转换器4,进一步包括:放大电路401、滤波电路402、电压校准电路404和模数转换器403,其中,
[0069]所述放大电路401,用于将信号、电流和电压进行放大;
[0070]所述滤波电路402,用于与所述放大电路401相连接,筛选出有效电信号,并将该有效电信号发送至模数转换器403 ;
[0071]所述电压校准电路404,用于对所述信号转换器4中的失调电压随温度的变化进行校准;
[0072]所述模数转换器403,用于将所述有效电信号转换成数据,发送至所述数据处理器3。
[0073]优选地,所述模数转换器403,是把经过与标准量(或参考量)比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器,简称ADC或A/D转换器。通常用输出的数字信号的位数的多少表示。模数转换器403能够准确输出的数字信号的位数越多,表示转换器能够分辨输入信号的能力越强,转换器的性能也就越好。A/D转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,有些过程是合并进行的,如采样和保持,量化和编码在转换过程中是同时实现的。
[0074]优选地,所述放大电路401为增加电信号幅度或功率的电子电路。应用放大电路401实现放大的装置称为放大器。它的核心是电子有源器件,如电子管、晶体管等。放大作用的实质是把电源的能量转移给输出信号。本实施例的放大电路,进一步包括跨阻放大器、电压放大器和信号放大器。
[0075]所述滤波电路402,常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。本实施例所述的滤波电路402,进一步包括RC滤波器、低通滤波器和带通滤波器;所述低通滤波器,进一步为巴特沃斯带低通滤波器,所述带通滤波器,进一步为巴特沃斯带通滤波器。
[0076]本实施例1所设置的信号转换器4,在具体工作时,所述信号转换器4中的电信号先经过RC滤波器,进行一次滤波后,与所述跨阻放大器相连接,电信号经过跨阻放大器的放大后,再经低通滤波器二次滤波;经电压放大器进行电压放大,再经巴特沃斯带通滤波器三次滤波,并通过电压校准电路404对所述信号转换器4中的失调电压随温度的变化进行校准;最后再经信号放大器进行信号放大,再经巴特沃斯低通滤波器四次滤波,并通过电压校准电路404对所述信号转换器4中的失调电压随温度的变化进行校准;将筛选出的有效信号发送至模数转换器403。
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