[发明专利]波长可调谐激光器系统及其控制方法

权利要求书

1.波长可调谐激光器系统，包括DFB激光模块、热电冷却器和控制电路，所述DFB激光模块为分布式反馈激光模块，DFB激光模块置于热电冷却器上，热电冷却器电路与控制电路相连接，其特征在于：

各个DFB激光模块的波长调谐范围不相同，各个DFB激光模块产生的激光会聚于光波导，系统输出不同波长的激光束。

2.根据权利要求1所述的波长可调谐激光器系统，其特征在于：

8～20个DFB激光模块集合形成DFB激光模块阵列，8～20个DFB激光模块于同一平面平行并排，激光束经聚光透镜会聚于光波导；或者8～20个DFB激光模块于同一平面按扇形分布排列，各DFB激光模块中心线的延长线交于一点，即它们产生的激光直接会聚于光波导；

单个DFB激光模块阵列置于一个热电冷却器上构成一维DFB激光器；

或者，2～4个DFB激光模块阵列、位于同一个热电冷却器上或者2～4个DFB激光模块阵列分别位于2～4个热电冷却器上，各激光模块阵列产生的激光会聚于同一光波导，构成分组二维DFB激光器；

或者，2～4个DFB激光模块阵列位于同一个热电冷却器上、层叠放置或者2～4个DFB激光模块阵列分别位于2～4个热电冷却器上、层叠放置，各激光模块阵列产生的激光会聚于同一光波导，构成三维DFB激光器。

3.根据权利要求1或2所述的波长可调谐激光器系统，其特征在于：

上述放置DFB激光模块的热电冷却器称为A热电冷却器；

所述控制电路包括微处理器、安装于A热电冷却器上的A温度传感器、Etalon、方向监测光电二极管阵列和波长锁光电二极管；

微处理器具有外置或内置的D/A和A/D转换电路；微处理器的各个输出信号均经D/A转换电路成为模拟信号；微处理器的各个输入信号均通过A/D转换电路成为数字信号；

A温度传感器的信号接入微处理器的第一输入端，DFB激光器产生的激光束经方向控制镜输出后由M分光器分成两路，其中第一路激光直接进入方向监测光电二极管阵列，方向监测光电二极管阵列输出的电信号I₁接入微处理器第二输入端；而第二路激光进入N分光计再分成两路，其中一路光束作为本系统的输出，另一路经过Etalon后再进入波长锁定光电二极管，波长锁定光电二极管得到的电信号I₂送入微处理器的第四输入端；各个DFB激光模块处于同一A热电冷却器，各DFB激光模块电路分别连接微处理器的内置或外置的P多路切换控制模块输出端，P多路切换控制模块的输入端连接微处理器的第一输出端；微处理器根据本系统发射波长的需要，通过P多路切换控制模块控制各个DFB激光模块的输入电流，只有当前所需波长的DFB激光模块的输入电流非零、处于工作状态，且微处理器按当前系统所需发射功率控制该电流强度，在同一时刻其他DFB激光模块的输入电流均为零，无发射光；微处理器的第二输出端接入A热电冷却器的温控电路控制其温度，从而进行激光波长调谐；微处理器的第三输出端连接方向控制镜的调节机构。

4.根据权利要求3所述的波长可调谐激光器系统，其特征在于：

当多个DFB激光模块阵列分别处于多个A热电冷却器上时，各A热电冷却器分别安装有A温度传感器，微处理器的第二输出端经内置或外置的Q多路切换控制模块连接各A热电冷却器电路的温控电路，微处理器的第一输入端经内置或外置的R多路切换控制模块连接各A温度传感器；P、Q、R多路切换控制模块连动，微处理器选择控制某个DFB激光发光的同时，接收该DFB激光模块所处A热电冷却器A温度传感器的温度信号、控制该A热电冷却器的温控电路。

5.根据权利要求3所述的波长可调谐激光器系统，其特征在于：

所述Etalon置于B热电冷却器上，并在B热电冷却器安装有B温度传感器，B温度传感器的输出端接入微处理器的第三输入端，微处理器的第四输出端连接B热电冷却器温控电路。

6.根据权利要求3所述的波长可调谐激光器系统，其特征在于：

所述方向监测光电二极管阵列为n×n个光电二极管阵列，n为2、或3、或4，阵列为对称结构。

7.根据权利要求3所述的波长可调谐激光器系统，其特征在于：

所述微处理器与外部控制单元连接，外部控制单元是人机界面，和/或是通过有线无线连接的远程控制装置。