[发明专利]一种基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置及方法

权利要求书

1.一种基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，包括第一色散管理单元和第二色散管理单元，第一色散管理单元置于发射端光纤传导光路上，第二色散管理单元置于探测端光纤传导光路上，所述第一色散管理单元和第二色散管理单元包括保偏啁啾光纤光栅和温度控制模块，温度控制模块用于保偏啁啾光纤光栅温度的控制和测量，温度控制模块通过信号发生和采集处理单元与上位机连接；信号发生和采集处理单元用于将检测的第一色散管理单元实时温度和第二色散管理单元实时温度发送到上位机；上位机将接收的实时温度与“温度-脉冲宽度”的查找表进行对照，如果实时温度与查找表中的最窄脉冲宽度对应的温度相匹配，则不作处理，如果实时温度与查找表中的最窄脉冲宽度对应的温度不匹配，向对应的温度控制模块发送温度调节指令，对应的温度控制模块进行温度调控，直至反馈的实时温度达到最窄脉冲宽度对应的温度，停止。

2.根据权利要求1所述的基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，第一色散管理单元靠近太赫兹发射天线前端，第二色散管理单元靠近太赫兹探测天线前端。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，所述基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统包括飞秒激光器、调制偏压源、太赫兹发射天线、光学延迟线、太赫兹探测天线和传导光纤、信号发生和采集处理单元以及上位机，通过传导光纤将飞秒激光器和太赫兹发射天线、飞秒激光器和光学延迟线以及光学延迟线与太赫兹探测天线连接，调制偏压源与太赫兹发射天线连接，用于太赫兹发射天线偏压的产生，信号发生和采集处理单元分别与调制偏压源、太赫兹探测天线和光学延迟线连接，用于同步信号的产生和太赫兹信号的采集，信号发生和采集处理单元还与上位机连接实现数据交互。

4.根据权利要求3所述的基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，所述传导光纤为保偏光纤，在保偏光纤上雕刻形成保偏啁啾光纤光栅。

5.根据权利要求4所述的基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，通过记录不同温度场对应的脉冲宽度制定“温度-脉冲宽度”的查找表。

6.根据权利要求5所述的基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，具体操作为：飞秒激光器通过传导光纤与色散管理单元连接，上位机分别与自相关仪与色散管理单元连接，通过上位机发布不同的温度指令来改变色散管理单元的温度，同时用自相关仪记录对应的脉冲宽度，形成“温度-脉冲宽度”的查找表。

7.根据权利要求6所述的基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，温度控制模块包括密封仓、制冷器和温度传感器，保偏啁啾光纤光栅、温度控制器和温度传感器均置于密封仓内，制冷器用于调整密封仓内环境温度，温度传感器用于检测密封仓内温度。

8.根据权利要求7所述的基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，温度控制模块包括加热带和温度传感器组成，加热带缠绕在保偏啁啾光纤光栅外侧，用于对保偏啁啾光纤光栅进行加热，温度传感器置于加热带和保偏啁啾光纤光栅之间，用于检测保偏啁啾光纤光栅本体温度。

9.根据权利要求8所述的基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统色散管理装置，其特征在于，，色散管理单元的温控范围设置为-20℃～20℃。

10.一种基于保偏啁啾光纤光栅的TDS系统的色散管理方法，具体包括以下步骤：上位机中的监控中心对色散管理单元内温度进行监控并得到温度反馈，然后与“温度-脉冲宽度”的查找表进行对照，如果实时温度与“温度-脉冲宽度”查找表中的最窄脉冲宽度对应的温度相匹配，则监控中心对色散管理单元继续进行监控；如果现有温度与“温度-脉冲宽度”查找表中的最窄脉冲宽度对应的温度不匹配，启用控温程序，参照查找表中的该温度调制色散管理单元的温度，同时将现有温度信息反馈给监控中心并再次与查找表对照，以此实现上位机对色散管理单元温度的实时在线监控与调制，即上位机对系统色散实现在线管理。该色散管理方法的引入，使得系统太赫兹波的脉宽始终保持在最窄的状态，实现了宽带太赫兹波的输出。