[发明专利]基于并联标准具的激光波长精密控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别是涉及一种基于并联标准具的激光 波长精密控制方法及装置。

背景技术

在工业和科研领域中，激光器的波长控制是一项关键技术。尤其 在目前的高速光通信领域中，更需要精确的激光波长控制，以提高通 信系统的传输性能。

激光波长控制的目的是：使激光器发出的激光波长稳定在某个固 定的激光波长参考上。目前普遍使用标准具作为激光波长参考。根据 设计原理的不同，标准具可分为空气隙标准具、固体标准具、以及分 布反射光栅标准具等不同类型。标准具的基本特性是只透射/反射特 定波长的光，该波长被称为标准具的中心波长。利用该特性，可以通 过反馈控制将激光波长稳定在标准具的中心波长上。

参见图1所示，目前通常采用的激光波长控制装置包括激光器1、 耦合器2、标准具3、光电检测器4和处理器5，激光器1输出的激 光通过耦合器2，分出一小部分，作为监控光。监控光通过标准具3 后进入光电检测器4。参见图2所示，标准具3的中心波长对应标准 具3的透射光强最大的点。光电检测器4将进入其中的光的光强信号 转化为电信号，电信号送入处理器5中进行处理。处理器5通过光强 信号转化为的电信号反馈控制激光器1，使得激光器1输出的激光波 长稳定在标准具3的中心波长附近。通常这一目的有以下2种方法可 以实现：

(1)将导频信号调制在激光器1输出的激光的波长上，检测光 电检测器4输出的电信号中导频信号的相位，反馈控制激光器1输出 的激光的波长。这种方法可以精确地将激光器1输出的激光波长稳定 在标准具3的中心波长，但是，额外引入的导频信号将会展宽激光器 1输出的激光的线宽，并增大频率和相位噪声。

(2)不将激光器1输出的激光的波长稳定在标准具3的中心波 长上，而是稳定在标准具3中心波长两侧的边沿(上升沿或者下降沿) 上，利用边沿的单调性稳定激光器1输出的激光的波长，参见图3所 示。如果光电检测器4输出的光强度大于稳定点的光强度，则表示激 光器1的波长偏长，处理器5控制激光器1波长向短波方向调谐；光 电检测器4输出的光强度小于稳定点的光强度，则表示激光器1的波 长偏短，处理器5控制激光器1波长向长波方向调谐。这种方法不需 要额外引入的导频信号，但无法将激光器1输出的激光的波长稳定在 标准具3的中心波长上，而只能稳定在标准具3的中心波长两侧的边 沿上，因此与中心波长存在一定的误差，而且该误差受激光器输出的 激光功率、标准具透射谱线形的影响还会发生变化。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于 并联标准具的激光波长精密控制方法及装置，能够提高激光器波长的 控制精度，减小波长控制的误差，保持窄线宽和低噪声。

本发明提供的基于并联标准具的激光波长精密控制方法，包括 以下步骤：A、激光器输出的激光经耦合器分出部分光作为监控光， 将所述监控光分成功率相等的两束监控光；B、两束监控光分别射 入中心波长相对于目标波长偏短和偏长相同值的两个标准具；C、 将两个标准具射出的两束光的光强信号转化为两路电信号，将两 路电信号相减，得到波长误差信号；D、根据所述波长误差信号来 反馈控制激光器，使激光器输出的激光的波长稳定在目标波长上。

在上述技术方案中，步骤D中包括以下步骤：当所述波长误 差信号大于0时，激光器的波长偏短，控制其向长波方向调谐； 当所述波长误差信号小于0时，激光器的波长偏长，控制其向短 波方向调谐。

在上述技术方案中，步骤B中所述两个标准具的自由光谱范 围、插入损耗和光谱线形均相同。

在上述技术方案中，所述两个标准具的自由光谱范围均等于 国际电信联盟规定的50GHz或100GHz光波道间隔。

在上述技术方案中，所述两个标准具均采用空气隙型标准具、 晶体型标准具或分布反馈型标准具。