[发明专利]基于FPGA自动温控及自动功率控制的宽带光源的实现方法

权利要求书

1.一种基于FPGA自动温控及自动功率控制的宽带光源的实现方法，其特征在于：其实现步骤如下：

步骤一，搭建自动温度控制电路，确定激光器内部集成的热敏电阻型号以及温度调节器TEC的型号，结合ADN8831温控芯片实现恒温控制；

步骤二，搭建光路系统，光路系统由集成980nm激光源、光耦合器、波分复用器、掺铒光纤、光滤波器以及光隔离器组成；光路部分产生激光；

步骤三，搭建自动功率控制电路，具体电路包括光探测器放大电路、模拟转数字采样电路即AD电路、激光器驱动电路；

步骤四，设计嵌入式控制语言，实现AD采样的数字信号，并在FPGA中做自动PID控制算法实现功率控制；

步骤五，进行整个系统的功能测试；

通过以上步骤，实现了基于FPGA自动温控及自动功率控制的宽带光源，电路部分的加入使得宽带光源能够工作在稳定的工作环境下，电路部分会及时修正激光器的温度的变化以及输出功率的变化，保证激光器工作在稳定的温度下和输出功率稳定的激光。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA自动温控及自动功率控制的宽带光源的实现方法，其特征在于：

在步骤一中所述的“搭建自动温度控制电路”，是指搭建外围电路来控制温度，具体采用的高度集成的温控芯片作为控制芯片，结合激光器中集成的热敏电阻和热电制冷器来实现的温度控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA自动温控及自动功率控制的宽带光源的实现方法，其特征在于：

在步骤二中所述的“搭建光路系统”，是指通过有源器件和无源器件搭建光路系统；光路系统中的有源器件是激光器，其内部集成有半导体激光器、热敏电阻、光电探测器以及热电制冷器；激光器作为泵浦源，泵浦光射入掺铒光纤使其发生自发辐射，产生激光，在光路系统其他无源器件的作用下，最终输出平坦的宽带激光。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA自动温控及自动功率控制的宽带光源的实现方法，其特征在于：

在步骤三中所述的“搭建自动功率控制电路”，是指通过搭建外围驱动控制电路来控制输出功率；功率控制电路具体包括光电探测器、AD采样芯片、数字电位器以及驱动激光器电路，结合FPGA控制实现激光器自动功率控制。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA自动温控及自动功率控制的宽带光源的实现方法，其特征在于：

在步骤四中所述的“设计嵌入式控制语言”，是指在quartus软件设计平台下，采用Verilog语言编写程序；FPGA作为功率控制回路的控制中心，设计控制语言实现功率控制的功能。

6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA自动温控及自动功率控制的宽带光源的实现方法，其特征在于：

在步骤五中所述的“功能测试”，指的是测试上述步骤所搭建的系统的功能；功能测试包括两个部分，一部分是温度控制的测试，另一部分是功率控制的测试；其中温度控制的测试最简单的方法是测试热敏电阻输出电压据此判断温控电路是否正常工作；而功率控制的测试是测量放大光电探测器信号的放大电路输出电压，很具电压的变化能直观的反映功率控制电路是否正常工作。