[发明专利]基于光电反馈的短延时激光器线宽测量系统及其测量方法

摘要

本发明公开了一种基于光电反馈的短延时激光器线宽测量系统，思路为：激光器用于获取激光信号s(t)，光功率分束器激光信号s(t)转化为两路激光信号，得到参考光信号0.5s(t)和测量光信号0.5s(t)；延时光纤对测量光信号0.5s(t)进行相位偏移，得到相位偏移后的测量光信号s1(t)，光学耦合器对s1(t)和参考光信号0.5s(t)进行耦合，得到合路激光信号sc(t)，光电探测器对sc(t)进行光电转换，得到合路电信号Id(t)，放大器放大Id(t)，得到放大后的合路电信号Vd(t)，低通滤波器对Vd(t)进行低通滤波，得到低通滤波后的合路电信号Vf(t)，压流转换器包含设定的预置电信号Vpre(t)，将Vf(t)和Vpre(t)相加后进行电压到电流的转换，得到电流信号，并将所述电流信号作为激光器的工作电流发送至激光器，获得激光信号s(t)的相位噪声，进而计算激光信号s(t)的相位噪声功率谱的3dB线宽。

主权项

1.一种基于光电反馈的短延时激光器线宽测量方法，应用于一种基于光电反馈的短延时激光器线宽测量系统，所述基于光电反馈的短延时激光器线宽测量系统包括：激光器、光功率分束器、延时光纤、光学耦合器、光电探测器、放大器、低通滤波器和压流转换器，所述基于光电反馈的短延时激光器线宽测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，所述激光器获取激光信号s(t)，并将激光信号s(t)发送至光功率分束器；所述光功率分束器接收激光器发送过来的激光信号s(t)，并将所述激光信号s(t)转化为两路激光信号，且将其中一路激光信号作为参考光信号，另一路激光信号作为测量光信号，所述两路激光信号分别为0.5s(t)，然后将参考光信号0.5s(t)发送至光学耦合器，将测量光信号0.5s(t)发送至延时光纤；所述延时光纤接收光功率分束器发送过来的测量光信号0.5s(t)，并对所述测量光信号0.5s(t)进行相位偏移，得到相位偏移后的测量光信号s1(t)，然后将所述相位偏移后的测量光信号s1(t)发送至光学耦合器；步骤2，所述光学耦合器分别接收延时光纤发送过来的相位偏移后的测量光信号s1(t)，和光功率分束器发送过来的参考光信号0.5s(t)，并对所述相位偏移后的测量光信号s1(t)和所述参考光信号0.5s(t)进行耦合，得到合路激光信号sc(t)，然后将所述合路激光信号sc(t)发送至光电探测器；步骤3，所述光电探测器接收光学耦合器发送过来的合路激光信号sc(t)，并对所述合路激光信号sc(t)进行光电转换，得到合路电信号Id(t)，然后将所述合路电信号Id(t)发送至放大器；步骤4，所述放大器接收并放大光电探测器发送过来的合路电信号Id(t)，得到放大后的合路电信号Vd(t)，然后将所述放大后的合路电信号Vd(t)发送至低通滤波器；步骤5，所述低通滤波器接收放大器发送过来的放大后的合路电信号Vd(t)，并对所述放大后的合路电信号Vd(t)进行低通滤波，得到低通滤波后的合路电信号Vf(t)，然后将所述低通滤波后的合路电信号Vf(t)发送至压流转换器；所述压流转换器接收低通滤波器发送过来的低通滤波后的合路电信号Vf(t)，并且所述压流转换器包含设定的预置电信号Vpre(t)，然后将所述低通滤波后的合路电信号Vf(t)和所述设定的预置电信号Vpre(t)相加后进行电压到电流的转换，得到电流信号，并将所述电流信号作为激光器的工作电流发送至激光器，获得激光信号s(t)的相位噪声其中，t为时间变量，τ为延迟量；步骤6，对获得激光信号s(t)的相位噪声进行功率谱估计，得到激光信号s(t)的相位噪声功率谱的3dB线宽；其中，t为时间变量，τ为延迟量。