[发明专利]基于布里渊动态光栅的光谱分析装置及其分析方法

权利要求书

1.一种基于布里渊动态光栅的光谱分析装置，其特征在于，它包括激光器(1)、光纤耦合器(2)、第一光纤放大器(3)、第一隔离器(4)、第一偏振控制器(5)、第二偏振控制器(6)、单边带调制器(7)、第二光纤放大器(8)、第二隔离器(9)、第三偏振控制器(10)、单模光纤(11)、偏振分束器(12)、环形器(13)、光电探测器(14)、数据采集卡(15)、第四偏振控制器(16)和微波源(17)，

激光器(1)发射的激光束通过光纤耦合器(2)分为两路泵浦光，第一路泵浦光通过第一光纤放大器(3)放大后，入射到第一隔离器(4)，第一隔离器(4)的出射光入射至第一偏振控制器(5)，经第一偏振控制器(5)调节偏振态后的第一路泵浦光入射到偏振分束器(12)的A端口；

第二路泵浦光经第二偏振控制器(6)调节偏振态后入射至单边带调制器(7)，该单边带调制器(7)由微波源(17)提供频率为光纤布里渊频移的调制频率，单边带调制器(7)出射的下频移光入射至第二光纤放大器(8)，经第二光纤放大器(8)放大后的第二路泵浦光入射至第二隔离器(9)，第二隔离器(9)的出射光入射至第三偏振控制器(10)，经第三偏振控制器(10)调节偏振态后的第二路泵浦光入射至单模光纤(11)，单模光纤(11)的输出端连接偏振分束器(12)的C端口；

待测光路经第四偏振控制器(16)调节偏振态后入射至环形器(13)的A端口，经环形器(13)的B端口入射到偏振分束器(12)的B端口，再经偏振分束器(12)的C端口入射至单模光纤(11)，经单模光纤(11)反射后的待测光路再入射至偏振分束器(12)的C端口，并经偏振分束器(12)的B端口出射，该偏振分束器(12)的B端口出射的待测光路入射至环形器(13)的B端口，经环形器(13)的C端口后入射至光电探测器(14)的光信号接收端，光电探测器(14)的电信号输出端连接数据采集卡(15)的采集信号输入端。

2.根据权利要求1所述的基于布里渊动态光栅的光谱分析装置，其特征在于，所述第一光纤放大器(3)和第二光纤放大器(8)均为掺饵光纤放大器。

3.根据权利要求1或2所述的基于布里渊动态光栅的光谱分析装置，其特征在于，所述激光器(1)为可调谐激光器。

4.一种基于权利要求1所述基于布里渊动态光栅的光谱分析装置的基于布里渊动态光栅的光谱分析方法，其特征在于，

调整第一偏振控制器(5)，使第一路泵浦光完全通过偏振分束器(12)的A端口，并在偏振分束器(12)的C端口输出；调整第二偏振控制器(6)和第三偏振控制器(10)，使第二路泵浦光和第一路泵浦光处于同一偏振态，进而使第一路泵浦光和第二路泵浦光在单模光纤(11)中的受激布里渊散射最强，形成最强布里渊动态光栅；

调整第四偏振控制器(16)，使待测光路完全通过偏振分束器(12)的B端口，并由偏振分束器(12)的C端口输出，此时，待测光路的偏振态与第一路泵浦光和第二路泵浦光的偏振态垂直，调整第一路泵浦光的频率，使其与待测光路中的光频率相等，则入射至单模光纤(11)中布里渊动态光栅的待测光被反射，并依次经由偏振分束器(12)的C端口、偏振分束器(12)的B端口、环形器(13)的B端口及环形器(13)的C端口后被光电探测器(14)接收，并被数据采集卡(15)采集；

扫频激光器(1)，使第一路泵浦光的频率变化范围覆盖待测光路的频谱，得到待测光路的完整光谱图，实现对待测光路的光谱分析。