[发明专利]基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量系统，其特征在于，包括第一耦合器、延时光纤、第二耦合器、光电探测器、采集卡和处理器，所述第一耦合器的输入端用于输入扫频激光，第一输出端通过所述延时光纤连接所述第二耦合器的第一输入端，第二输出端连接所述第二耦合器的第二输入端；所述第二耦合器的输出端连接所述光电探测器的探测端，所述光电探测器的输出端通过该采集卡连接所述处理器；

所述第一耦合器将所述扫频激光分成两路，一路传输给所述延时光纤，该路扫频激光经所述延时光纤延时处理后传输给所述第二耦合器，另一路作为本征信号，直接传输给所述第二耦合器；

所述第二耦合器对经延时处理后的扫频激光与该本征信号进行拍频，获得拍频信号；所述光电探测器将所述拍频信号转换为电信号；所述采集卡对所述电信号进行采集并传输给所述处理器；

所述处理器对所述电信号进行解调，获得所述扫频激光的相位，根据所述扫频激光的相位，以电信号形式重构原始的扫频激光信号，对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换，获得所述扫频激光的本征线宽。

2.根据权利要求1所述的基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量系统，其特征在于，所述处理器在对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换之前，还根据所述扫频激光的相位，计算出扫频速率；并且在对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换时，根据所述扫频速率，对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换。

3.根据权利要求1或2所述的基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量系统，其特征在于，所述处理器在对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换后，获得所述扫频激光在扫频过程中的本征频谱，根据所述本征频谱获得所述扫频激光在扫频过程中的本征线宽。

4.根据权利要求3所述的基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量系统，其特征在于，相比于对重构的扫频激光信号进行傅里叶变换，对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换后，获得的本征频谱的能量更为集中。

5.根据权利要求1所述的基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量系统，其特征在于，在扫频过程中，所述扫频激光的频率是线型变化的，所述扫频激光为线型调频信号。

6.根据权利要求1所述的基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量系统，其特征在于，所述第一耦合器的输入端与激光器连接。

7.一种基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将扫频激光分成两路，对其中一路做延时处理，另一路作为本征信号；

S2、对经延时处理后的该路扫频激光与该本征信号进行拍频，获得拍频信号；

S3、将所述拍频信号转换为电信号；

S4、对所述电信号进行解调，获得所述扫频激光的相位；

S5、根据所述扫频激光的相位，以电信号形式重构原始的扫频激光信号；

S6、对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换，获得所述扫频激光的本征线宽。

8.根据权利要求7所述的基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量方法，其特征在于，在所述步骤S6之前还包括：根据所述扫频激光的相位，计算出扫频速率；

所述步骤S6中对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换时，根据所述扫频速率，对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换。

9.根据权利要求7所述的基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换，获得所述扫频激光在扫频过程中的本征频谱，根据所述本征频谱获得所述扫频激光在扫频过程中的本征线宽。

10.根据权利要求9所述的基于分数傅里叶变换的扫频激光本征线宽测量方法，其特征在于，相比于对重构的扫频激光信号进行傅里叶变换，对重构的扫频激光信号进行分数傅里叶变换后，获得的本征频谱的能量更为集中。