[发明专利]一种基于动态时间规划调整算法的偏振光谱自动稳频方法

权利要求书

1.一种基于动态时间规划调整算法的偏振光谱自动稳频方法，其特征在于该方法具体包括如下步骤:

步骤 1：采集偏振光谱曲线得到样本数据，设置DTW算法阈值；

步骤 2：利用现场可编程逻辑门阵列电路产生一定幅值和频率的三角波及直流电平对外腔半导体激光器的压电陶瓷进行扫描；

步骤 3：扫描过程中使用当前偏振光谱曲线与样本数据进行比对，并判断DTW算法结果是否低于阈值；

步骤 4：低于阈值时保持当前的三角波和直流电平状态，高于阈值时返回步骤3；

步骤5：读取当前鉴频曲线待锁定沿的位置，改变直流电平调整至扫描信号中点与锁定沿中点位置对应；

步骤 6：撤去三角波接入反馈信号，完成频率锁定，实现偏振光谱自动稳频。

2.根据权利要求1所述的基于动态时间规划调整算法的偏振光谱自动稳频方法，其特征在于所述DTW算法阈值的设置具体包括：

步骤1.1：采集多个不同的偏振光谱曲线，在其中选取目标偏振光谱曲线，将目标光谱曲线与其余偏振光谱曲线进行DTW算法比对；

步骤1.2：比对时一一计算目标光谱曲线与其余光谱曲线的累计距离矩阵，矩阵第零行为目标光谱曲线，第零列为其余光谱曲线，第一行第n列元素计算方法为：D[1,n]=|D[0,n]-D[1,0]|+D[1,n-1]；第n行第1列元素计算方法为：D[n,1]=|D[n,0]-D[0,1]|+D[n-1,1]；其余第p行第q列元素计算方法为：D[p,q]= |D[0,q]-D[p,0]|+min(D[p-1,q],D[p,q-1],D[p-1,q-1])；

步骤1.3：计算累计距离矩阵后读取矩阵中最后一行最后一列中的值作为DTW算法结果；

步骤1.4：比较不同偏振光谱曲线与目标曲线的DTW算法结果，将与目标曲线相似曲线的DTW算法结果作为DTW算法阈值。

3.根据权利要求1所述的基于动态时间规划调整算法的偏振光谱自动稳频方法，其特征在于所述扫描信号中点与锁定沿中点位置对应的具体步骤如下：

步骤5.1：读取当前锁定沿中点位置对应的时间a及三角波上升沿中点值对应的时间b；

步骤5.2：判断a与b是否相等，若a大于b，增加直流电平；若a小于b则减小直流电平；若a＝b保持当前直流电平不变。

4.根据权利要求1所述的基于动态时间规划调整算法的偏振光谱自动稳频方法，其特征在于所述撤去三角波接入反馈信号完成锁定对应的具体步骤如下：

步骤6.1：每次减小一定幅值的三角波，并调整扫描信号中点与锁定沿中点位置对应，直到三角波信号减为0；

步骤6.2：接入反馈信号完成频率锁定。

5.根据权利要求1所述的基于动态时间规划调整算法的偏振光谱自动稳频方法，其特征在于所述现场可编程逻辑门阵列电路由DA电路产生三角波和直流电平信号。

6.根据权利要求1所述的基于动态时间规划调整算法的偏振光谱自动稳频方法，其特征在于所述步骤3中在扫描时，每增加一次扫描信号的最小步进同时采集当前偏振光谱曲线，且与所述步骤1.1中的目标偏振光谱曲线进行DTW算法比对，读取累计距离矩阵的末位值。

7.根据权利要求1所述的基于动态时间规划调整算法的偏振光谱自动稳频方法，其特征在于所述步骤4中若步骤3获取的末位值小于步骤1.4中的阈值，认为当前偏振光谱曲线与目标偏振光谱曲线极为相似，则表示扫描信号已经扫描到所需的谱线位置，若步骤3获取的末位值大于步骤1.4中的阈值，重复步骤3直到得到小于阈值的光谱曲线为止。