補(bǔ)償超輻射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的裝置和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種補(bǔ)償超輻射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的裝置和方法。超輻射發(fā)光二極管的光源尾纖與半導(dǎo)體光放大器輸入端相連，溫度傳感器探測(cè)超輻射發(fā)光二極管管芯的溫度信號(hào)并將其輸入到信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)并將其輸入到半導(dǎo)體光放大器的工作參數(shù)控制端，從而對(duì)半導(dǎo)體光放大器的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行控制，對(duì)超輻射發(fā)光二極管平均波長(zhǎng)的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，改善其波長(zhǎng)穩(wěn)定性。本發(fā)明能滿足應(yīng)用中對(duì)超輻射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)穩(wěn)定性的要求，不需要溫度控制等設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及光源信號(hào)的處理方法，尤其是設(shè)及一種補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波 長(zhǎng)溫度漂移的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 超福射發(fā)光二極管（SLD)是一種寬光譜、弱時(shí)間相干性、大功率、高效率的半導(dǎo)體 光發(fā)射器件，其光學(xué)性質(zhì)介于半導(dǎo)體激光器（LD)和半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED)之間，具有比 LD更寬的發(fā)光光譜和更短的相干長(zhǎng)度，具有比L邸更高的輸出功率，集寬光譜和大功率的 優(yōu)點(diǎn)于一身。
[0003] SLD寬光譜和大功率的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)使其在低相干測(cè)量系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，主要包括 干設(shè)式光纖巧螺（IFOG)、光學(xué)相干層析技術(shù)（OCT)、光時(shí)域反射儀（OTDR)、光頻域反射儀 (OFDR)、白光干設(shè)儀、分布式光纖傳感等方面。SLD光源的穩(wěn)定性對(duì)該些系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定 度有較大影響。所W，控制SLD高穩(wěn)定輸出具有極其重要的意義。W光纖巧螺為例，光纖巧 螺的精度受SLD光源的穩(wěn)定性影響很大。SLD光源的平均波長(zhǎng)與光纖巧螺的標(biāo)度因數(shù)成比 例關(guān)系，而標(biāo)度因數(shù)直接決定了光纖巧螺的精度。
[0004] 平均波長(zhǎng)的定義如下：
[0005]

【權(quán)利要求】
1. 一種補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的裝置，其特征在于；包括超福射發(fā) 光二極管（1)、半導(dǎo)體光放大器（2)、溫度傳感器（3)、和信號(hào)處理模塊（4);超福射發(fā)光二極 管（1)的光源尾纖與半導(dǎo)體光放大器（2)輸入端相連，溫度傳感器（3)探測(cè)超福射發(fā)光二極 管（1)管巧的溫度信號(hào)并將其輸入到信號(hào)處理模塊（4)，信號(hào)處理模塊（4)產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)并 將其輸入到半導(dǎo)體光放大器（2)的工作參數(shù)控制端，從而對(duì)半導(dǎo)體光放大器（2)的驅(qū)動(dòng)電 流進(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的裝置，其特 征在于：所述的半導(dǎo)體光放大器工作在線性增益區(qū)。
3. 應(yīng)用于權(quán)利要求1所述裝置的一種補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的方 法，其特征在于包括W下步驟： A) 首先進(jìn)行裝置標(biāo)定，用光譜儀對(duì)超福射發(fā)光二極管和半導(dǎo)體光放大器分別進(jìn)行測(cè) 量，得到超福射發(fā)光二極管管巧溫度與其光源平均波長(zhǎng)的關(guān)系W及半導(dǎo)體光放大器對(duì)輸入 光平均波長(zhǎng)的改變量與驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系； B) 超福射發(fā)光二極管發(fā)出的光信號(hào)，經(jīng)尾纖禪合輸入到半導(dǎo)體光放大器中，半導(dǎo)體光 放大器的輸出光作為輸出光信號(hào)； C) 溫度傳感器獲取超福射發(fā)光二極管管巧的溫度信號(hào)并將其輸入到信號(hào)處理模塊進(jìn) 行處理，信號(hào)處理模塊產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放大器的增益譜，對(duì)超福射發(fā)光二極管 平均波長(zhǎng)波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，改善其波長(zhǎng)穩(wěn)定性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的方法，其特 征在于：所述的步驟A)中，超福射發(fā)光二極管管巧溫度與其光源平均波長(zhǎng)的關(guān)系采用W下 方式得到：根據(jù)超福射發(fā)光二極管光源的工作溫度范圍，用光譜儀測(cè)量一系列等間隔的溫 度下對(duì)應(yīng)的超福射發(fā)光二極管光源的平均波長(zhǎng)，得到超福射發(fā)光二極管光源平均波長(zhǎng)與管 巧溫度的關(guān)系。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的方法，其特 征在于：所述的步驟A)中，半導(dǎo)體光放大器對(duì)輸入光平均波長(zhǎng)的改變量與驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系 采用W下方式得到；將超福射發(fā)光二極管光源發(fā)出的光信號(hào)輸入半導(dǎo)體光放大器中，根據(jù) 半導(dǎo)體光放大器的放大倍數(shù)將半導(dǎo)體光放大器的驅(qū)動(dòng)電流在工作范圍內(nèi)變化，用光譜儀測(cè) 量一系列等間隔半導(dǎo)體光放大器的驅(qū)動(dòng)電流下對(duì)應(yīng)的輸出光信號(hào)的平均波長(zhǎng)，并與輸入光 信號(hào)的平均波長(zhǎng)進(jìn)行比較，然后得到半導(dǎo)體光放大器對(duì)輸入光平均波長(zhǎng)的改變量與驅(qū)動(dòng)電 流的關(guān)系。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的方法，其特 征在于：所述的步驟C)的控制過(guò)程中，信號(hào)處理模塊中設(shè)置光源平均波長(zhǎng)預(yù)期值A(chǔ)m,根據(jù) 標(biāo)定得到的超福射發(fā)光二極管管巧溫度與其光源平均波長(zhǎng)的關(guān)系計(jì)算得到光源平均波長(zhǎng) 預(yù)期值A(chǔ)m對(duì)應(yīng)的管巧溫度Tm，并且得到當(dāng)超福射發(fā)光二極管管巧溫度升高AT時(shí)，超福射 發(fā)光二極管的光源平均波長(zhǎng)增大A入2; 根據(jù)標(biāo)定得到的半導(dǎo)體光放大器對(duì)輸入光平均波長(zhǎng)的改變量與驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系，得 到半導(dǎo)體光放大器的驅(qū)動(dòng)電流增大A I，經(jīng)半導(dǎo)體光放大器輸出光信號(hào)的平均波長(zhǎng)減小 A入1; 則當(dāng)溫度傳感器探測(cè)到的管巧溫度Tm"〉Tm時(shí)，信號(hào)處理模塊產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)，將半導(dǎo)體光 放大器的驅(qū)動(dòng)電流提高（Tmu-Tm) ?AA,A1/(ATAA1)，使半導(dǎo)體光放大器的增益譜峰值向 短波長(zhǎng)方向移動(dòng)，從而使輸出光信號(hào)的平均波長(zhǎng)Am。降至Am; 當(dāng)溫度傳感器探測(cè)到的管巧溫度Tmu<Tm時(shí)，信號(hào)處理模塊產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)，將半導(dǎo)體光放 大器的驅(qū)動(dòng)電流降低（Tm-Tm。）?AA2AI/(ATAAi)，使半導(dǎo)體光放大器的增益譜峰值向長(zhǎng) 波長(zhǎng)方向移動(dòng)，從而使輸出光信號(hào)的平均波長(zhǎng)Am。升至Am; 當(dāng)溫度傳感器探測(cè)到的管巧溫度Tm"=Tm時(shí)，信號(hào)處理模塊對(duì)半導(dǎo)體光放大器的驅(qū)動(dòng)電 流不進(jìn)行調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種補(bǔ)償超福射發(fā)光二極管光源波長(zhǎng)溫度漂移的方法，其特 征在于：所述的半導(dǎo)體光放大器工作在線性增益區(qū)。
【文檔編號(hào)】H01S5/068GK104466673SQ201410548767
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】陳杏藩, 何沛彤, 汪樟海, 劉承, 舒曉武 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)