[发明专利]一种双波长可调谐激光器、系统及其实现快速调频的方法

权利要求书

1.一种双波长可调谐激光器，其特征在于，包括：激光器阵列、对激光器阵列进行温度控制的半导体制冷器、设于激光器阵列之后的光学系统、频率监控系统，及一双输出尾纤；所述激光器阵列包括有两个DFB可调谐激光器条，双输出尾纤包括两根与激光器条对应的光纤；工作时，两个激光器条同时注入电流发出前向激光，激光经过光学系统分别耦合到频率监控系统和双输出尾纤，通过双输出尾纤同时输出两个波长激光，其中，两个激光器条输出的频率F1、F2由两个激光器条的电流I1、I2共同作用且两个激光器条的频率F1、F2均为关于I1、I2的二元二次曲面。

2.如权利要求1所述的双波长可调谐激光器，其特征在于，所述激光器阵列固设于半导体制冷器上表面，两个激光器条置于一基座上。

3.如权利要求2所述的双波长可调谐激光器，其特征在于，所述两个激光器条平行放置，且两者中心间距为50um-100um。

4.如权利要求1所述的双波长可调谐激光器，其特征在于，所述光学系统内至少包括两个透镜、两个分束镜、一光学隔离器及一滤光片；所述两个透镜包括设置在激光器阵列后的准直透镜，以及设置在双输出尾纤前的会聚透镜；两个分束镜包括用于分离频率监控光和输出光的第一分束镜，以及分离频率监控光进入两个PD的第二分束镜。

5.如权利要求1所述的双波长可调谐激光器，其特征在于，所述频率监控系统内包括两个PD及一光学标准具，用于监控光波频率漂移程度。

6.一种双波长可调谐激光器系统，其特征在于，包括一控制器单元，及如权利要求1-5任一项所述的双波长可调谐激光器，所述控制器单元同时与激光器阵列、半导体致冷器及频率监控系统相连接；该控制器单元通过激光器阵列分别控制两个激光器条的电流，从而控制双波长可调谐激光器的频率和功率输出，通过半导体致冷器，保证双波长可调谐激光器处于稳定的工作温度，通过频率监控系统，实现双波长可调谐激光器的输出频率稳定性监控。

7.一种利用如权利要求6所述的双波长可调谐激光器系统实现快速调频的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S101、通过控制器单元设置半导体致冷器的温度，使双波长可调谐激光器处于稳定的工作温度；

步骤S201、将两个激光器条的电流I1、I2在一区间范围内等间隔递增，在增加电流的同时读取两个激光器条的频率F1、F2，该F1、F2均为关于I1、I2的二元二次曲面；

步骤S301、分别用曲面最小二乘拟合方法拟合F1关于I1、I2的关系式，F2关于I1、I2的关系式；

步骤S401、列出目标频率F1o、F2o的数值，由上一步骤拟合出的F1、F2关于I1、I2的二元二次方程组，计算出目标频率F1o、F2o同时对应的两个激光器条目标电流I1o、I2o；

步骤S501、将目标频率对应的目标电流数据表写入控制器单元和控制逻辑，从外部控制面板输入目标频率值，控制逻辑即可通过快速设置两个激光器条目标电流值的方式快速调频。

8.如权利要求7所述的双波长可调谐激光器系统实现快速调频的方法，其特征在于，所述步骤S101中，通过控制器单元设置半导体致冷器的温度为40℃-60℃。

9.如权利要求7所述的双波长可调谐激光器系统实现快速调频的方法，其特征在于，所述步骤S201中，将两个激光器条的电流I1、I2分别从300mA等间隔递增至400mA，递增间隔为5mA。

10.如权利要求9所述的双波长可调谐激光器系统实现快速调频的方法，其特征在于，在增加两个激光器条电流的同时读取两个激光器条的频率F1、F2，采集两组21*21个频率点数据。