[发明专利]补偿超辐射发光二极管光源波长温度漂移的装置和方法

权利要求书

1.一种补偿超辐射发光二极管光源波长温度漂移的装置，其特征在于：包括超辐射发光二极管（1）、半导体光放大器（2）、温度传感器（3）、和信号处理模块（4）；超辐射发光二极管（1）的光源尾纤与半导体光放大器（2）输入端相连，温度传感器（3）探测超辐射发光二极管（1）管芯的温度信号并将其输入到信号处理模块（4），信号处理模块（4）产生调整信号并将其输入到半导体光放大器（2）的工作参数控制端，从而对半导体光放大器（2）的驱动电流进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种补偿超辐射发光二极管光源波长温度漂移的装置，其特征在于：所述的半导体光放大器工作在线性增益区。

3.应用于权利要求1所述装置的一种补偿超辐射发光二极管光源波长温度漂移的方法，其特征在于包括以下步骤：

A）首先进行装置标定，用光谱仪对超辐射发光二极管和半导体光放大器分别进行测量，得到超辐射发光二极管管芯温度与其光源平均波长的关系以及半导体光放大器对输入光平均波长的改变量与驱动电流的关系；

B）超辐射发光二极管发出的光信号，经尾纤耦合输入到半导体光放大器中，半导体光放大器的输出光作为输出光信号；

C）温度传感器获取超辐射发光二极管管芯的温度信号并将其输入到信号处理模块进行处理，信号处理模块产生调整信号调节半导体光放大器的增益谱，对超辐射发光二极管平均波长波动进行补偿，改善其波长稳定性。

4.根据权利要求3所述的一种补偿超辐射发光二极管光源波长温度漂移的方法，其特征在于：所述的步骤A）中，超辐射发光二极管管芯温度与其光源平均波长的关系采用以下方式得到：根据超辐射发光二极管光源的工作温度范围，用光谱仪测量一系列等间隔的温度下对应的超辐射发光二极管光源的平均波长，得到超辐射发光二极管光源平均波长与管芯温度的关系。

5.根据权利要求3所述的一种补偿超辐射发光二极管光源波长温度漂移的方法，其特征在于：所述的步骤A）中，半导体光放大器对输入光平均波长的改变量与驱动电流的关系采用以下方式得到：将超辐射发光二极管光源发出的光信号输入半导体光放大器中，根据半导体光放大器的放大倍数将半导体光放大器的驱动电流在工作范围内变化，用光谱仪测量一系列等间隔半导体光放大器的驱动电流下对应的输出光信号的平均波长，并与输入光信号的平均波长进行比较，然后得到半导体光放大器对输入光平均波长的改变量与驱动电流的关系。

6.根据权利要求3所述的一种补偿超辐射发光二极管光源波长温度漂移的方法，其特征在于：所述的步骤C）的控制过程中，信号处理模块中设置光源平均波长预期值λ_m，根据标定得到的超辐射发光二极管管芯温度与其光源平均波长的关系计算得到光源平均波长预期值λ_m对应的管芯温度T_m，并且得到当超辐射发光二极管管芯温度升高ΔT时，超辐射发光二极管的光源平均波长增大Δλ₂；

根据标定得到的半导体光放大器对输入光平均波长的改变量与驱动电流的关系，得到半导体光放大器的驱动电流增大ΔI，经半导体光放大器输出光信号的平均波长减小Δλ₁；

则当温度传感器探测到的管芯温度T_m0>T_m时，信号处理模块产生调整信号，将半导体光放大器的驱动电流提高(T_m0-T_m)?Δλ₂ΔI/(ΔTΔλ₁)，使半导体光放大器的增益谱峰值向短波长方向移动，从而使输出光信号的平均波长λ_m0降至λ_m；

当温度传感器探测到的管芯温度T_m0<T_m时，信号处理模块产生调整信号，将半导体光放大器的驱动电流降低(T_m-T_m0)?Δλ₂ΔI/(ΔTΔλ₁)，使半导体光放大器的增益谱峰值向长波长方向移动，从而使输出光信号的平均波长λ_m0升至λ_m；

当温度传感器探测到的管芯温度T_m0=T_m时，信号处理模块对半导体光放大器的驱动电流不进行调整。

7.根据权利要求3所述的一种补偿超辐射发光二极管光源波长温度漂移的方法，其特征在于：所述的半导体光放大器工作在线性增益区。