[发明专利]基于F-P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法及系统

说明书

本发明提供一种基于F‑P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法及系统，该方法包括：基于F‑P标准具波长锁定器，将待检测激光器的光信号进行拆分，分别得到参考电流信号和标准具电流信号；并将参考电流信号转换为参考电压信号，将标准具电流信号转换为标准具电压信号；对参考电压信号进行模数转换，得到参考数字信号，对标准具电压信号进行模数转换，得到标准具数字信号；根据参考数字信号和标准具数字信号，获取当前时刻数字信号比值；基于比例‑积分‑微分算法，根据当前时刻数字信号比值和目标数字信号比值，生成当前时刻的控制量，以根据控制量对待检测激光器的输出波长进行调整。本发明提高了波长锁定的速度和光网络的通信性能。

技术领域

本发明涉及光网络通信技术领域，尤其涉及一种基于F-P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法及系统。

背景技术

随着全光网络的快速发展，可调谐半导体激光器也得到广泛应用。可调谐半导体激光器在波长快速切换过程中，由于无源调谐节电流的陡然变化会导致激光器电功耗变化，使激光器内部出现热抖动现象，从而导致激光器的输出波长发生漂移，影响光信号在波长路由中的传输，造成信道间的串扰。

为了解决波长调谐过程中的波长抖动，可以通过温度补偿实现波长的锁定，但是现有的温度补偿耗时长，效果差；并且热抖动现象的持续时间一般为毫秒级，比光突发包交换/光分组交换(Optical Burst Switching/Optical Packet Switching，简称OBS/OPS)应用中所需的纳秒及微秒大几个数量级，不能满足OBS/OPS系统中的时间要求，因此很难用一般的温度补偿来保证光网络的性能。

为了能更好的控制可调谐半导体激光器的输出波长，避免热抖动，通常采用波长锁定环路实现对激光器输出波长的锁定。一般的波长锁定环路可以实现波长的锁定，效率比温度补偿要高，但是其调节时间还可以进一步缩短；同时，一般的波长锁定环路中的PID算法简单，容易造成激光器输出波长失锁，影响光网络的通信性能。因此，现在亟需一种基于F-P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法及系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于F-P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法及系统。

本发明提供一种基于F-P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法，包括：

基于F-P标准具波长锁定器，将待检测激光器的光信号进行拆分，分别得到参考电流信号和标准具电流信号；并将所述参考电流信号转换为参考电压信号，将所述标准具电流信号转换为标准具电压信号；

对所述参考电压信号进行模数转换，得到参考数字信号，对所述标准具电压信号进行模数转换，得到标准具数字信号；

根据所述参考数字信号和所述标准具数字信号，获取当前时刻数字信号比值；

基于比例-积分-微分算法，根据所述当前时刻数字信号比值和目标数字信号比值，生成当前时刻的控制量，以根据所述控制量对所述待检测激光器的输出波长进行调整。

根据本发明提供的一种基于F-P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法，所述比例-积分-微分算法为增量式比例-积分-微分算法。

根据本发明提供的一种基于F-P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法，所述基于比例-积分-微分算法，根据所述当前时刻数字信号比值和目标数字信号比值，生成当前时刻的控制量，包括：

对所述当前时刻数字信号比值和目标数字信号比值之间的误差进行判断，若所述误差大于预设误差阈值，则采用比例-微分算法计算当前时刻的控制量。

根据本发明提供的一种基于F-P标准具波长锁定器的波长快速锁定方法，所述方法还包括：

若所述误差小于等于预设误差阈值，则增加积分分量，以通过增量式比例-积分-微分算法计算当前时刻的控制量。