[发明专利]一种脉冲光功率测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种脉冲光功率测量系统及方法，该系统包括：光衰减器、光电转换板、示波器及处理器，光衰减器对待测光源输出的待测光信号进行衰减，并将衰减后的待测光信号输出至光电转换板；光电转换板将衰减后的待测光信号的光能转化为第一电能，传输至示波器；示波器测量第一电能的波形得到第一幅值；处理器根据光衰减器的衰减比例、光电转换板的转换效率及第一幅值计算待测光源输出的光信号的平均功率。本发明提供的脉冲光功率测量系统及方法将脉冲光输出的光信号转化为波形显示在示波器上，从而可以根据单个脉冲的幅值和系统的其他参数计算脉冲光的功率，相对用功率计测量光功率更加准确，可靠。

技术领域

本发明涉及光功率测量领域，具体涉及一种脉冲光功率测量系统及方法。

背景技术

光学系统中光源是必不可少的器件之一，准确测量系统中光信号的功率能够合理匹配系统中各器件的参数，优化系统性能。尤其是在光纤传感系统中，光源功率太小，会导致系统中信号太弱，降低系统的信噪比；如果光源功率太大，容易导致光学中的非线性受激散射效应，造成系统信号的畸变；因此准确测量光源功率，选择适宜的光源功率，对于光学系统来说，至关重要。

目前，测量光功率一般采用台式或手持式光功率计，这种方式简便、器件易得，对于连续光的测量准确、可靠，是连续光功率测量的首选方式。但是对于脉冲光功率的测量，尤其是对于窄脉冲光而言，由于脉冲的上升沿和下降沿持续时间都很短，而功率计的响应时间较长，这就导致功率计不能准确测量到窄脉冲光每个单脉冲的输出能量，所以往往功率计测得的脉冲光的光功率不太准确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种脉冲光功率测量系统及方法，以解决现有技术中使用功率计无法有效测量脉冲光的上升沿和下降沿，从而导致测量不准确的问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例提供一种脉冲光功率测量系统，该测量系统包括：光衰减器、光电转换板、示波器及处理器，其中，所述光衰减器对待测光源输出的待测光信号进行衰减，并将衰减后的待测光信号输出至所述光电转换板；所述光电转换板将所述衰减后的待测光信号的光能转化为第一电能，传输至所述示波器；所述示波器测量所述第一电能的波形得到第一幅值；所述处理器根据所述光衰减器的衰减比例、所述光电转换板的转换效率及所述第一幅值计算所述待测光源输出的光信号的平均功率。

优选的，所述示波器测量所述待测光源输出光信号的脉冲宽度、重复频率；所述处理器根据所述脉冲宽度、重复频率及平均功率计算所述待测光源输出的光信号的峰值功率。

优选的，所述脉冲光功率测量系统还包括：光功率计和光纤耦合器，所述光功率计测量标准光源的输出光功率；所述光衰减器对所述标准光源输出的光信号进行衰减，并将衰减后的光信号输出至所述光纤耦合器；所述光纤耦合器接收所述衰减后的光信号，并将所述衰减后的光信号分成两束分解光，分别输入至所述光功率计及光电转换板；所述光功率计测量输入的分解光的分解光功率；所述光电转换板将输入的分解光的光能转化为第二电能，传输至所述示波器；所述示波器测量所述第二电能波形的第二幅值；所述处理器根据所述输出光功率及分解光功率计算所述光衰减器的所述衰减比例，并根据所述第二幅值及分解光功率计算所述光电转换板的所述转换效率。

优选的，所述光纤耦合器的分光比为1:1。

为了达到上述目的，相应的，本发明实施例提出了一种脉冲光功率测量方法，该方法包括：通过光衰减器将待测光源输出的待测光信号进行衰减；通过光电转换板将经衰减后的光信号的光能转换为第一电能；通过示波器测量所述第一电能波形的第一幅值；根据所述光衰减器的衰减比例、所述光电转换板的转换效率和所述第一幅值计算待测光源输出的待测光信号的平均功率。

优选的，通过示波器测量所述待测光源输出的待测光信号的脉冲宽度、重复频率；根据所述脉冲宽度、重复频率及所述平均功率计算待测光源输出的待测光信号的峰值功率。