用于布里渊分布式光纤传感器的高稳定可调谐光源系统

摘要

一种用于布里渊分布式光纤传感器的高稳定可调谐光源系统，其结构包括探测激光器、本地激光器、光纤耦合器、光电探测器、放大器、可编程计数器、参考晶体振荡器、相频检测器、电荷泵、低通滤波器和PID控制器。本发明在相位锁定时，本地激光器的相位和频率会跟随探测激光器的变化且探测激光器是高性能窄线宽的光纤激光器，实现了线宽压窄，在不损失精度和稳定性的情况下，大大降低了成本；且在不需改变硬件的环境下，通过可编程计数器实现了对跟踪频率的调节。

主权项

一种用于布里渊分布式光纤传感器的高稳定可调谐光源系统，特征在于其构成包括探测激光器（101）、本地激光器（102）、第三光纤耦合器（103）、第四光纤耦合器（104）、第五光纤耦合器（105）、第二光电探测器（106）、放大器（107）、参考晶振（108）、第一可编程计数器（109）、第二可编程计数器（110）、相频检测器（111）、电荷泵（112）、低通滤波器（113）和PID控制器（114），上述元部件的位置关系如下：由探测激光器（101）发出的探测光束经过第三光纤耦合器（103）分束，其中一束探测由本系统的第一输出端口（1a）输出，由本地激光器（102）发出的本地光束经过第四光纤耦合器（104）分束，其中一束本地光由本系统的第二输出端口（1b）输出，由第三光纤耦合器（103）分束后的另一束探测光和由第四光纤耦合器（104）分束后的另一束本地光一起进入第五光纤耦合器（105）进行拍频，并由第二光电探测器（106）探测，第二光电探测器（106）的输出端经放大器（107）和第一可编程计数器（109）与相频检测器（111）第一输入端（111a）相连，参考晶振（108）经第二可编程计数器（110）与所述的相频检测器（111）的第二输入端（111b）相连，该相频检测器（111）的两个输出端经电荷泵（112）、低通滤波器（113）和PID控制器（114）与所述的本地激光器（102）的输入端相连；所述的第二光电探测器（106）将接收到的频率为fb的拍频信号转换成电信号Sbeat，经过放大器（107）放大后进入第一可编程计数器（109）分频后产生频率为fb/N的拍频分频信号Ub，由参考晶振（108）产生的频率为fr的参考信号Sr经过第二可编程计数器（110）分频后产生频率为fr/R的参考分频信号Ur，所述的拍频分频信号Ub和参考分频信号Ur通过相频检测器（111）和电荷泵（112）后产生误差信号，该误差信号经过低通滤波器（113）、PID控制器（114）产生反馈控制信号输入本地激光器（102），用以控制本地激光器（102）的光频。