[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

说明书

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、第一分光镜和输出耦合透镜，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。