[发明专利]一种扫描光源波长范围锁定装置

说明书

本发明提出了一种扫描光源波长范围锁定装置，包括扫描光源、第一窄带滤波器、第二窄带滤波器、第一光电探测器、第二光电探测器和控制单元；扫描光源的输出端与第一窄带滤波器的输入端连接，第一窄带滤波器的透射输出端与第二窄带滤波器的输入端连接，第一窄带滤波器的反射输出端与第一光电探测器的输入端连接，第二窄带滤波器的反射输出端与第二光电探测器的输入端连接，第二窄带滤波器的透射输出端输出激光扫描信号，控制单元输入端分别与第一光电探测器输出端和第二光电探测器输出端连接，输出端与扫描光源驱动信号输入端连接。实施本发明的扫描光源波长范围锁定装置，具有以下有益效果：设计简单、制作简单、降低成本、使用方便灵活。

技术领域

本发明涉及光电领域，特别涉及一种扫描光源波长范围锁定装置。

背景技术

目前，扫描光纤激光器广泛应用于光纤光栅传感及光学断层扫描系统，通常采用光放大器(如掺饵光纤放大器(EDFA)或半导体光放大器(SOA))作为增益介质，以可调谐法布里-波洛(FP)滤波器或微机电系统(MEMS)滤波器为选频器，利用光反射镜或光纤环形成谐振腔，从而实现波长可调谐的激光输出。由于可调谐FP滤波器或MEMS滤波器的中心波长会随环境温度、湿度、驱动电压漂移及器件老化而发生漂移，为了完整覆盖目标波长范围，可调谐FP滤波器或MEMS滤波器的波长扫描范围往往要远大于目标波长范围，造成数据采集系统采集到大量的无用冗余数据，不仅大大增加信号处理系统的运算压力，还会降低整个测量系统的扫描速度。

申请号为201210116275.2的“基于波长反馈的定点扫描光纤激光器”发明专利公开了一种利用宽带带通滤波器的定点扫描光纤激光器方案，扫描激光器输出光经由宽带带通滤波器后，分出5％的光信号进行光电检测；利用光电检测信号的上升沿和下降沿锁定扫描激光器的波长扫描范围，从而在C波段(1525nm～1565nm)实现波长定点扫描。由于光纤光栅传感系统往往需要40nm甚至80nm以上的波长覆盖范围，而相应的宽带带通滤波器由于通带宽度大，很难实现通带内较低的插入损耗、较好的平坦度，通带外较高的隔离度以及较窄的过渡带，滤波器设计难度大，制作工艺复杂，应用成本高，造成使用不便；此外，光学断层扫描应用所需的波长范围通常在O波段(1260nm～1360nm)，该发明显然对此无能为力。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述存在设计难度大、制作工艺复杂、成本较高、使用不便的缺陷，提供一种设计简单、制作简单、降低成本、使用方便灵活的扫描光源波长范围锁定装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种扫描光源波长范围锁定装置，包括扫描光源、第一窄带滤波器、第二窄带滤波器、第一光电探测器、第二光电探测器和控制单元；所述扫描光源的输出端与所述第一窄带滤波器的输入端连接，所述第一窄带滤波器的透射输出端与所述第二窄带滤波器的输入端连接，所述第一窄带滤波器的反射输出端与所述第一光电探测器的输入端连接，所述第二窄带滤波器的反射输出端与所述第二光电探测器的输入端连接，所述第二窄带滤波器的透射输出端输出激光扫描信号，所述控制单元的输入端分别与所述第一光电探测器的输出端和所述第二光电探测器的输出端连接，输出端与扫描光源驱动信号输入端连接，当所述控制单元检测到所述第一光电探测器和第二光电探测器的输出电平变化时，通过改变所述扫描光源驱动信号的变化方向实现在预设的波长范围内进行扫描。

在本发明所述的扫描光源波长范围锁定装置中，通过改变所述扫描光源的驱动电压、驱动电流或工作温度实现波长扫描。

在本发明所述的扫描光源波长范围锁定装置中，所述第一窄带滤波器和第二窄带滤波器均为窄带反射型器件，所述第一窄带滤波器的发射波长对应所述预设的波长范围的最小值，所述第二窄带滤波器的反射波长对应所述预设的波长范围的最大值。