[发明专利]一种SLD光源光功率温补模型的智能建模装置和方法

说明书

本发明公开了一种SLD光源光功率温补模型的智能建模装置及方法，该装置包括：计算机、温箱、光谱仪、光强反馈温补电路和被测的SLD光源；计算机与温箱相连；计算机与光谱仪相连，用于控制光谱仪测试SLD光源输出光谱并读出平均波长；计算机与光强反馈温补电路相连，计算机向光强反馈温补电路发送SLD光源的温控指令，并接收光强反馈温补电路采集得到的光强和环境温度信息；SLD光源和光强反馈温补电路放置于温箱内，光强反馈温补电路通过电气连接控制SLD光源管芯温度；SLD光源输出光通过光纤连接耦合器，经耦合器一分为二后分别接光强反馈温补电路中的光功率计和光谱仪，由光强反馈温补电路测试光强并发送给计算机，光谱仪用以测试平均波长。

技术领域

本发明涉及光纤陀螺技术领域，尤其涉及一种SLD光源光功率温补模型的智能建模装置和方法。

背景技术

光纤陀螺作为现代惯性导航系统中关键的角速度敏感单元，具有体积小、质量轻、全固态、适应性强等优点，在航空、航天、航海等领域中发挥了重要的作用。

SLD(超辐射发光二极管)光源是光纤陀螺的核心光电器件，宽谱光源的稳定性直接影响光纤陀螺的性能。光源的平均波长稳定性与光纤陀螺的标度因数稳定性成正比，为了达到高精度光纤陀螺的标度因数稳定性指标，需要实现SLD光源平均波长的高稳定性控制。

SLD光源是一种半导体光源，通过高密度载流子注入产生半导体材料有源区的受激发射，从而以超辐射发光的形式输出宽谱光，光源组件中的热敏电阻、TEC制冷器与温控电路构成反馈回路，热敏电阻阻值为反馈量，TEC制冷功率为控制量，以此实现对热敏电阻阻值的反馈控制。

光功率反馈控制法，是实现SLD光源平均波长稳定的一种有效方案。在驱动电流不变的情况下，SLD光源输出功率的变化量与输出波长的变化量之间的对应关系具有良好的重复性，可以设计专用的SLD光强反馈温补电路，通过调整热敏电阻温度实现对光功率的控制，进而实现对光源输出平均波长的稳定。在这种方案中，需要建立不同环境温度下光功率P和平均波长的对应关系，即建立一个光功率P随环境温度的变化模型ΔP(T_e)，使得平均波长随环境温度的变化量趋近于0。目前主要通过人工标定的方式实现SLD光源光功率模型的建模。

对于该方案中使用的光功率温补模型，其建模过程复杂，采用人工标定建模的方式效率极低并且难以实现高精度。有必要设计实现该模型的智能建模系统，优化建模效率，实现较高的建模精度。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种SLD光源光功率温补模型的智能建模装置和方法，实现多设备协同工作下的高效率、自主化建模，解决SLD光源平均波长温控方案中的复杂建模问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种SLD光源光功率温补模型的智能建模装置，包括：计算机、温箱、光谱仪、光强反馈温补电路、和被测的SLD光源；其中，计算机与温箱相连，用于控制温箱温度；计算机与光谱仪相连，用于控制光谱仪测试SLD光源输出光谱并读出平均波长；计算机与光强反馈温补电路相连，计算机向光强反馈温补电路发送SLD光源的温控指令，并接收光强反馈温补电路采集得到的光强和环境温度信息；被测SLD光源和光强反馈温补电路放置于温箱内，光强反馈温补电路通过电气连接控制SLD光源管芯温度；SLD光源输出光通过光纤连接耦合器，经耦合器一分为二后得到两条出纤，一条出纤连接光强反馈温补电路中的光功率计，由光强反馈温补电路测试光强并发送给计算机，另一条出纤连接光谱仪，以测试平均波长。