一种基于WDM波长检测技术的智能可调谐光纤激光器

摘要

本发明公开了一种基于WDM（波分复用器）波长检测技术的智能可调谐光纤激光器，包括980泵浦激光器、980/1550nm波分复用器、掺铒光纤、环行器、手动可调谐光纤光栅滤波器、连轴器、步进电机、第一耦合器、测量显示装置、主控模块、按键输入模块、液晶显示模块、步进电机细分驱动器、第二耦合器、1525/1575nm波分复用器、第一PIN探测器、第二PIN探测器。本发明利用不同输入光波长WDM两臂分光比不同的特性，检测WDM两臂的分光比例，建立反馈信号回路，设计光纤激光器的闭环控制方案。本发明利用256细分驱动器对42步进电机进行驱动，实现高达1.41pm/pulse的高分辨率激光波长输出。

主权项

一种基于WDM(波分复用器)波长检测技术的智能可调谐光纤激光器，其特征在于：包括980泵浦激光器(1)、980/1550nm波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、环行器(4)、手动可调谐光纤光栅滤波器(5)、连轴器(6)、步进电机(7)、第一耦合器(8)、测量显示装置(9)、主控模块(10)、按键输入模块(11)、液晶显示模块(12)、步进电机细分驱动器(13)、第二耦合器(14)、1525/1575nm波分复用器(15)、第一PIN探测器(16)、第二PIN探测器(17)，所述980泵浦激光器(1)的输出端通过活动连接器连接980/1550nm波分复用器(2)的980nm端口，所述980/1550nm波分复用器(2)的合波端口通过固定连接方式连接掺铒光纤(3)的输入端，所述掺铒光纤(3)的输出端通过固定连接方式连接环行器(4)的1端口，所述掺铒光纤(3)长度为10m，1550nm增益为22dB/m；所述环行器(4)的2端口通过固定连接方式连接手动可调谐光纤光栅滤波器(5)的光纤端口，所述手动可调谐光纤光栅滤波器(5)的工作波长范围为1530nm‑1570nm，其中一个端口为光纤端口，另外一个端口为手动调谐端口，所述手动可调谐光纤光栅滤波器(5)的手动调谐端口通过连轴器(6)与步进电机(7)的轴相连，所述步进电机(7)为256细分1.8°步距角；所述步进电机(7)的四线与SH2046D步进电机细分驱动器(13)的A‑、A+、B‑、B+相连，驱动器内部的接口电路采用光耦信号隔离，共阳接法为CP串电阻接CP－，DIR串电阻接DIR－，FREE串电阻接FREE－，其中CP为步进脉冲信号输入，下降沿有效，最高响应频率达200kHz，信号电平稳定时间不小于2.5us，DIR为方向电平信号输入端，高低电平控制电机正/反转，信号电平的改变错开CP脉冲下降沿2.5us以上，FREE为脱机信号，低电平有效，当此输入控制端为低时，电机励磁电流被关断，电机处于脱机自由状态；所述环行器(4)的3端口通过固定连接方式连接第一耦合器(8)的合波端口，所述第一耦合器(8)在1550nm波段的的分光比为40：60，所述第一耦合器(8)的60％的分光端口通过固定连接方式连接第二耦合器(14)的合波端口，所述第一耦合器(8)的40％的分光端口通过活动连接器与测量显示装置(9)相连，所述第二耦合器(14)在1550nm波段的分光比为50：50，所述第二耦合器(14)的其中一个50％分光端口通过固定连接方式连接980/1550nm波分复用器(2)的1550nm端口，所述第二耦合器(14)的另外一个50％的分光端口通过固定连接方式连接1525/1575nm波分复用器(15)的合波端口，所述1525/1575nm波分复用器(15)的1525nm端口通过固定连接方式连接第一PIN探测器(16)的光纤端口，所述1525/1575nm波分复用器(15)的1575nm端口通过固定连接方式连接第二PIN探测器(17)的光纤端口，所述第一PIN探测器(16)和第二PIN探测器(17)的电端口与主控模块I/O端口通过导线相连；所述按键输入模块(11)采用CH452芯片，用来输入用户所需要的波长值，通过2线串行接口或级联4线串行接口同主控模块(10)的MSP430F1611单片机交换数据；所述液晶显示模块(12)的显示控制器为RA8835，接口部分设置了适配8080系列连接主控模块(10)，显示按键输入模块(11)的输入数据；所述主控模块(10)采用德州仪器的MSP430F1611单片机作为控制器，通过I/O端口连接步进电机细分驱动器(13)。