[发明专利]一种DBR可调谐激光器的波长在线校准装置及方法

说明书

本发明公开了一种DBR可调谐激光器的波长在线校准装置及方法。其中，该装置包括耦合器、干涉仪、光电探测器、信号采集处理电路以及激光器驱动电路。其中，干涉仪的反射光谱为余弦型，DBR可调谐激光器输出波长均设置到干涉仪反射光谱的π/2相位处，当信号采集处理电路采集到的光信号偏离π/2相位处时，将新产生的DBR可调谐激光器控制参数给激光器驱动电路，使其改变DBR可调谐激光器控制电流，从而使得DBR可调谐激光器输出波长一直锁定在干涉仪反射光谱的π/2相位处。本发明引入干涉仪对DBR可调谐激光器的波长进行监测和反馈控制，可有效减小DBR可调谐激光器长期使用中的波长控制误差。

技术领域

本发明涉及可调谐激光器波长校准领域，特别是一种应用于光纤光栅解调仪的DBR可调谐激光器的波长在线校准装置及方法。

背景技术

DBR可调谐激光器作为一种新型的宽可调谐半导体激光器，具有波长调谐范围宽、调谐速度快、低成本、输出功率大、稳定性好、便于与其它器件集成等优点,是新一代WDM系统以及全光网络的关键光电子器件。同时，在光纤传感领域，国内外公司也相继开发了基于DBR可调谐激光器的光纤光栅解调仪产品。

DBR可调谐激光器是通过波长的预标定获得激光器波长—控制电流之间的曲线，使用标定曲线可以保证短期、室温波长精度。但对于光纤光栅解调仪应用，在长期使用过程中，随温度变化和器件老化，激光器波长—控制电流曲线发生变化，从而导致波长控制误差。

美国的Finisar公司在Application Note AN-2095中公开了一种波长锁定控制方法，利用微控制器获得DBR可调谐激光器内置干涉仪监测与功率监测光电二极管的比值，并通过预标定获得该比值与相应波长的对应关系表，在DBR可调谐激光器使用过程中实时比较输出参数是否偏离关系表，由此降低长期使用中波长的控制误差，但该方法在预标定中使用了内置干涉仪的整个光谱段，在光谱的波峰和波谷段波长灵敏度低，光强随波长的变化率小，影响波长的控制精度。

武汉奥新科技有限公司201210027303.3号专利公开了一种可调谐激光器波长锁定和监控方法，该方法利用波长间隔为0.4nm(频率间隔50GHz)的光纤F-P腔作为干涉仪，位于透射光谱波峰处的波长对应光强最大，利用这一性质实时监测光强变化，从而降低可调谐激光器长期使用中波长的控制误差。该方法同样利用了波长灵敏度低的光谱波峰段，且干涉仪的波长间隔较大，不适合在光纤光栅解调仪中应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种DBR可调谐激光器的波长在线校准装置及方法，提高激光器使用过程中波长的长期精度稳定性。

本发明的技术解决方案包括以下步骤：

一种DBR可调谐激光器的波长在线校准装置，包括：耦合器、干涉仪、光电探测器、信号采集处理电路和激光器驱动电路；

所述耦合器接收待校准DBR可调谐激光器发射的光信号，分别发送光信号给干涉仪和外部设备，接收干涉仪传递回来的校准信号传输给光电探测器；

所述干涉仪接收耦合器发出的光信号，并产生校准信号回传给耦合器；

所述光电探测器用于接收耦合器发出的校准信号转换成电信号，并传输电信号给信号采集处理电路；

所述信号采集处理电路用于接收光电探测器发送的电信号，根据电信号的变化，发送激光器控制参数至激光器驱动电路；

所述激光器驱动电路接收信号采集处理电路发送的激光器控制参数，产生控制电流，控制电流驱动待校准DBR可调谐激光器产生光信号。

所述根据电信号的变化，发送的激光器控制参数满足调整激光器驱动电路产生的控制电流校准DBR可调谐激光器输出的光信号波长处于干涉仪反射光谱的π/2相位处。