[发明专利]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

权利要求书

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（1）、腔外准直透镜（6）、光隔离器（7）、第一分光镜（8）和输出耦合透镜（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（1）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（1）和可调滤波器（4）。

2.根据权利要求1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1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1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1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1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1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1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。