一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，尤其涉及一種長距離測量時分辨率高的牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光纖越來越多的應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，與光纖相關(guān)的檢測技術(shù)和傳感技術(shù)的應(yīng)用范圍也越加廣泛.如飛機和艦船內(nèi)部的使用光纖的通信網(wǎng)，光鏈路與光器件的故障會成為危及其安全的重要因素，其要求的故障檢測定位精度為_級；分布式光纖傳感可用于對橋梁、大壩、礦井、隧道等關(guān)鍵構(gòu)件的應(yīng)力分布進行mm級高空間分辨測量，可以有效評估其受損情況，利于事故預警。而激光的掃頻范圍和激光線寬直接影響OFDR的距離分辨率、距離范圍以及檢測靈敏度，是OFDR的核心技術(shù)。由于目前商用的窄線寬激光器的掃頻范圍不夠?qū)?，導致OFDR在長距離測量時距離分辨率有限，不能滿足實際應(yīng)用需求，成為當前OFDR面臨的主要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，具有長距離測量時分辨率高的特點。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，其創(chuàng)新點在于:包括依次串聯(lián)的鎖頻控制模塊、溫度控制模塊、功率控制模塊、寬線激光器、第一耦合器、第二耦合器和系統(tǒng)信號輸出端；還包括反饋系統(tǒng)，所述反饋系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的參考信號模塊、鎖相放大模塊、掃頻信號發(fā)生器、窄線激光器、第一 PM模塊、第三耦合器、窄帶光濾波器、所述鎖頻控制模塊，所述窄帶光濾波器為法布里-帕羅干涉儀，所述法布里-帕羅干涉儀的帶寬為2MHz。
[0005]優(yōu)選的，所述第一親合器為1X2親合器。
[0006]優(yōu)選的，所述第二耦合器為1X2耦合器。
[0007]優(yōu)選的，所述第三耦合器和所述第一耦合器間串接有第二 PM模塊。
[0008]優(yōu)選的，所述鎖相放大模塊和所述第二耦合器之間設(shè)置有光電檢測電路，所述光電檢測電路包括依次串聯(lián)設(shè)置的MZI模塊和差分光電檢測模塊。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于:選用了帶寬為2MHz的法布里-帕羅干涉儀作為窄帶光濾波器，并考慮了法布里-帕羅干涉儀穩(wěn)定措施，用于激光線寬的壓縮和掃頻控制，本發(fā)明中相比傳統(tǒng)需要將200KHz線寬壓縮至20KHz左右，壓縮比為10倍。選用了帶寬為2MHz的法布里-帕羅干涉儀作為窄帶光濾波器，并考慮了 FPI穩(wěn)定措施，用于激光線寬的壓縮和掃頻控制。此外，完成了高精度激光頻率控制電路和法布里-帕羅干涉儀的高壓驅(qū)動與掃描控制電路。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細的描述；
圖1是本發(fā)明一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖中:1-鎖頻控制模塊、2-溫度控制模塊、3-功率控制模塊、4-寬線激光器、5-第一耦合器、6-第二耦合器、7-系統(tǒng)信號輸出端、8-參考信號模塊、9-鎖相放大模塊、10-掃頻信號發(fā)生器、11-窄線激光器、12-第一 PM模塊、13-第三耦合器、14-窄帶光濾波器、15 -第二PM模塊、16-MZI模塊、17-差分光電檢測模塊。
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明的牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的鎖頻控制模塊
1、溫度控制模塊2、功率控制模塊3、寬線激光器4、第一耦合器5、第二耦合器6和系統(tǒng)信號輸出端7 ;還包括反饋系統(tǒng)，該反饋系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的參考信號模塊8、鎖相放大模塊9、掃頻信號發(fā)生器10、窄線激光器11、第一 PM模塊12、第三耦合器13、窄帶光濾波器14、鎖頻控制模塊1，其中，窄帶光濾波器14為法布里-帕羅干涉儀，該法布里-帕羅干涉儀的帶寬為 2MHzo
[0012]其中，第一親合器5為1X2親合器，第二親合器6為1X2親合器。第三親合器13和第一耦合器5間串接有第二 PM模塊15，利用第二 PM模15所在的光路支路實現(xiàn)反饋信號的再次處理。
[0013]另外，鎖相放大模塊9和第二耦合器6之間設(shè)置有光電檢測電路，該光電檢測電路包括依次串聯(lián)設(shè)置的MZI模塊16和差分光電檢測模塊17，通過收集將第二耦合器6獲得的光信號，并將之反饋到窄帶光濾波器14所在支路的鎖相放大模塊1，從而將該光信號先經(jīng)過MZI模塊16和差分光電檢測模塊17預處理，接著在反饋給窄帶光濾波器14，而窄帶光濾波器14將獲得的該信號作為再次操作的輸送信號進行參照光信號的輸送。
[0014]本發(fā)明選用了帶寬為2MHz的法布里-帕羅干涉儀作為窄帶光濾波器，并考慮了法布里-帕羅干涉儀穩(wěn)定措施，用于激光線寬的壓縮和掃頻控制，本發(fā)明中相比傳統(tǒng)需要將200KHz線寬壓縮至20KHz左右，壓縮比為10倍。選用了帶寬為2MHz的法布里-帕羅干涉儀作為窄帶光濾波器，并考慮了 FPI穩(wěn)定措施，用于激光線寬的壓縮和掃頻控制。此外，完成了高精度激光頻率控制電路和法布里-帕羅干涉儀的高壓驅(qū)動與掃描控制電路。
[0015]最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制性技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，那些對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，其特征在于:包括依次串聯(lián)的鎖頻控制模塊、溫度控制模塊、功率控制模塊、寬線激光器、第一耦合器、第二耦合器和系統(tǒng)信號輸出端；還包括反饋系統(tǒng)，所述反饋系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的參考信號模塊、鎖相放大模塊、掃頻信號發(fā)生器、窄線激光器、第一 PM模塊、第三耦合器、窄帶光濾波器、所述鎖頻控制模塊，所述窄帶光濾波器為法布里-帕羅干涉儀，所述法布里-帕羅干涉儀的帶寬為2MHz。
2.如權(quán)利要求1所述的一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，其特征在于:所述第一親合器為1X2親合器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，其特征在于:所述第二耦合器為1X2耦合器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，其特征在于:所述第三耦合器和所述第一耦合器間串接有第二 PM模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，其特征在于:所述鎖相放大模塊和所述第二耦合器之間設(shè)置有光電檢測電路，所述光電檢測電路包括依次串聯(lián)設(shè)置的MZI模塊和差分光電檢測模塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種牽引式寬范圍線性掃頻窄線寬激光系統(tǒng)，其特征在于：包括依次串聯(lián)的鎖頻控制模塊、溫度控制模塊、功率控制模塊、寬線激光器、第一耦合器、第二耦合器和系統(tǒng)信號輸出端；還包括反饋系統(tǒng)，所述反饋系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的參考信號模塊、鎖相放大模塊、掃頻信號發(fā)生器、窄線激光、第一PM模塊、第三耦合器、窄帶光濾波器、所述鎖頻控制模塊，所述窄帶光濾波器為法布里-帕羅干涉儀，所述法布里-帕羅干涉儀的帶寬為2MHz。本發(fā)明中相比傳統(tǒng)壓縮比為10倍，選用了帶寬為2MHz的法布里-帕羅干涉儀作為窄帶光濾波器,并考慮了FPI穩(wěn)定措施,用于激光線寬的壓縮和掃頻控制。
【IPC分類】H01S3-098, H01S3-10
【公開號】CN104810716
【申請?zhí)枴緾N201510192617
【發(fā)明人】朱俊
【申請人】江蘇駿龍電力科技股份有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月22日