[发明专利]基于光纤色散的脉冲光谱仪及测量方法

权利要求书

1.一种基于光纤色散的脉冲光谱仪，其特征在于：采用一段材料色散较大而模式色散、波导色散、偏振色散较小的光纤，光纤一端为光信号输入端，另一端为光信号输出端，光纤输出端连接有光电探测器，光电探测器又电连接有数据采集电路和接口电路。

2.权利要求1所述的脉冲光谱仪的光谱分辨率通过调整权利要求1所述光纤的长度或数采集电路的采样时间间隔调整。

3.权利要求1所述光纤的特征在于光纤的材料色散大于光纤的模式色散、波导色散、偏振色散。

4.权利要求1所述的光电探测器的特征在于是单一的、在所测量波长范围内均可快速响应的光电探测器。

5.权利要求1所述的数据采集电路的特征在于采样时间间隔小于或等于需测量的相邻波长光谱信号在光纤内传输的时间差异。

6.权利要求1所述的输入到光纤中光信号的特征在于其光谱范围在光纤材料色散变化的单调区间。

7.基于光纤色散的脉冲光谱测量方法其特征是：由于光纤的材料色散，不同光波长(λ₁，λ₂，...，λ_n)对应的折射率不同，分别为(n₁，n₂，...，n_n)；真空中的光速为c，由式(1)

Ti=Lcni,i=1,2,...,n---(1)]]>

可以得到不同波长的光脉冲通过长度为L的光纤的时间T_i；根据(1)式，相邻的波长为(λ_k，λ_k+1)的光脉冲经过长度为L的光纤的时间差异可由式(2)

ΔT=(1nk-1nk+1)Lc,---(2)]]>

计算出；将含有多种波长的光脉冲信号耦合到长度为L的光纤中；长度为L的光纤作为分光谱器件，将不同波长的光脉冲分到不同的时间段上；由单一的快速响应光电探测器接收上述光脉冲信号序列，经过数据采集和接口电路与外部计算机相连，完成脉冲光谱的测量。