>[0035]其中:選擇合適的低通濾波器，使噪聲信號(hào)處于圖3中的be段。
【具體實(shí)施方式】
[0036]請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明提供了一種激光器降噪聲方法，它實(shí)現(xiàn)的原理圖中，包含:一個(gè)激光器，兩個(gè)耦合器，一個(gè)波分復(fù)用器，多根光纖，一個(gè)光纖延遲線，一個(gè)探測(cè)器(PD)，一個(gè)高通濾波器，一個(gè)低通濾波器，一個(gè)檢波器，一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(ADC)，一塊主控芯片(MCU)，一塊數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片(DAC)。其中:應(yīng)將激光器輸出端的激光信號(hào)耦合取樣，再將取樣信號(hào)連接至親合器；在親合器輸出端輸出兩束激光，一束激光直接接入波分復(fù)用器輸入的一端，另一束激光經(jīng)過光纖延遲線，接入波分復(fù)用器輸入的另一端，這樣便形成了兩路非同步信號(hào)，一路是正常信號(hào)，一路是延遲后的信號(hào)，以達(dá)到拍頻的效果(請(qǐng)參閱圖2所示)；經(jīng)波分復(fù)用器輸出端輸出光束，將輸出光束連接入ro探測(cè)器中；光信號(hào)經(jīng)ro轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并輸出，再將電信號(hào)連接入高通濾波器；經(jīng)高通濾波器后的信號(hào)連接入低通濾波器；經(jīng)低通濾波器，兩噪聲信號(hào)的幅值差進(jìn)一步拉大，再將輸出的信號(hào)連接入檢波器；檢波器檢測(cè)到的波形信號(hào)連接入ADC ;ADC輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)入MCU中；MCU根據(jù)輸入的兩噪聲數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行對(duì)比，以確定是輸出增強(qiáng)補(bǔ)償電流信號(hào)還是減弱補(bǔ)償電流信號(hào)，將這樣的數(shù)字控制信號(hào)傳入DAC中；DAC輸出MCU控制信號(hào)的模擬信號(hào)進(jìn)入激光器兩端，以實(shí)際控制激光器兩端的補(bǔ)償電流，達(dá)到對(duì)激光器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)哪康摹?br>[0037]上述方案，所述的一種激光器降噪聲方法，其中高通濾波器的截止頻率和低通濾波器的截止頻率選擇請(qǐng)參閱圖3所示，使低通濾波器的截止頻率b點(diǎn)逼近高通濾波器截止頻率的a點(diǎn)，并選擇合適的低通濾波器，使其衰減曲線平緩，以保證噪聲電信號(hào)處于低通濾波器的衰減曲線be段。這樣，兩噪聲信號(hào)的幅值差經(jīng)過低通濾波器后得到進(jìn)一步的放大，以方便檢波器的檢測(cè)，提高對(duì)電流補(bǔ)償?shù)木_度。
[0038]上述方案，所述的一種激光器降噪聲方法，其中光纖延遲線的選擇應(yīng)確保在激光器波長范圍內(nèi)，延遲時(shí)間At遠(yuǎn)小于四分之一個(gè)周期，如20MHz頻率的激光器，其光纖延遲線延遲的時(shí)間At時(shí)間應(yīng)在Ins左右。在這樣的情況下才能保證對(duì)噪聲的精確監(jiān)測(cè)。
[0039]上述方案，ADC、DAC和MCU主頻率的選擇應(yīng)達(dá)到GHz以上，以保證對(duì)激光器電流的瞬時(shí)補(bǔ)償。其他設(shè)備或器件的選擇都應(yīng)根據(jù)激光器波長、光強(qiáng)等做出適當(dāng)?shù)娜∩帷?br>[0040]上述方案，使用光學(xué)儀器對(duì)噪聲信號(hào)進(jìn)行精確監(jiān)控和放大，再經(jīng)過濾波器進(jìn)一步分離放大，最后將噪聲信號(hào)輸入到主頻率很高的控制器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器電流的瞬時(shí)補(bǔ)償，直到激光器電流趨于恒定，電流引起的噪聲信號(hào)小到可以忽略，達(dá)到大大降低激光器因電流不穩(wěn)定而引起的噪聲信號(hào)的目的。
[0041]以上所述的具體實(shí)施方法對(duì)于本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和技術(shù)效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)的說明，所應(yīng)理解的是，以上所敘述的僅對(duì)于本發(fā)明的具體實(shí)施方法而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光器降噪設(shè)備，包括一個(gè)激光器，兩個(gè)親合器，一個(gè)波分復(fù)用器，多根光纖，一個(gè)光纖延遲線，一個(gè)探測(cè)器，一個(gè)高通濾波器，一個(gè)低通濾波器，一個(gè)檢波器，一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，一塊主控芯片，一塊數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，其連接關(guān)系為: ①激光器輸出端耦合取樣，再連接至耦合器； ②親合器輸出端輸出兩束激光，一束激光直接接入波分復(fù)用器輸入的一端，另一束激光經(jīng)過光纖延遲線，接入波分復(fù)用器輸入的另一端； ③經(jīng)波分復(fù)用器輸出端輸出光束，將輸出光束連接入探測(cè)器中； ④經(jīng)探測(cè)器輸出的電信號(hào)連接入高通濾波器； ⑤經(jīng)高通濾波器后的信號(hào)連接入低通濾波器； ⑥經(jīng)低通濾波器輸出的信號(hào)，連接入檢波器； ⑦檢波器檢測(cè)到的波形信號(hào)連接入模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片； ⑧模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)入主控處理器中； ⑨主控處理器將數(shù)字信號(hào)傳入數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片中； ⑩數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片輸出的模擬信號(hào)進(jìn)入激光器兩端，對(duì)激光器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行補(bǔ)償。2.采用權(quán)利要求1所述的激光器降噪設(shè)備降低噪聲的方法，包括如下步驟: 激光經(jīng)過解復(fù)用器分成兩束相位、光強(qiáng)完全相同的光束，并將其中一束光接入光纖延遲線中，使其相位遲滯； 兩束激光經(jīng)光纖和光纖延遲線后接入波分復(fù)用器后合并成一束激光輸出； 合成后的激光經(jīng)過光電探測(cè)器后，被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出； 被轉(zhuǎn)化成的電信號(hào)中，帶有噪聲信號(hào)，經(jīng)過高通濾波器后，將激光器的主要工作信號(hào)濾掉，剩下的噪聲信號(hào)經(jīng)高通濾波器輸出端輸出； 信號(hào)進(jìn)入低通濾波器，放大后被檢波器檢測(cè)到； 檢測(cè)到的信號(hào)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)輸入到主控芯片中，進(jìn)行識(shí)別處理和控制； 處理后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸入到激光器兩端，對(duì)激光器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電流波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到穩(wěn)定電流驅(qū)動(dòng)的目的，由此形成整個(gè)控制反饋環(huán)路。3.如權(quán)利要求2所述的降低噪聲的方法，其中連接各光學(xué)器件的光纖為石英光纖或摻氟光纖。4.如權(quán)利要求2所述的降低噪聲的方法，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片和主控芯片主頻率的選擇應(yīng)達(dá)到GHz以上。5.如權(quán)利要求2所述的降低噪聲的方法，其中主控處理芯片為arm系列芯片或FPGA系列芯片。
【專利摘要】一種激光器降噪設(shè)備及采用該設(shè)備降噪的方法。該設(shè)備包括：一個(gè)激光器，兩個(gè)耦合器，一個(gè)波分復(fù)用器(WDM)，多根光纖，一個(gè)光纖延遲線，一個(gè)光電探測(cè)器(PD)，一個(gè)高通濾波器，一個(gè)低通濾波器，一個(gè)檢波器，一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(ADC)，一塊主控芯片(MCU)，一塊數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片(DAC)。該方法有效的抑制了激光器因電流不穩(wěn)定而產(chǎn)生的噪聲問題，提高了激光器的穩(wěn)定性，高通濾波器、低通濾波器、檢波器以及ADC、DAC、MCU芯片都可以集成在一塊電路板上，小巧方便，有利于激光器內(nèi)部集成此方法所需的各器件，方便穩(wěn)定且無特殊工作環(huán)境要求。本激光器降噪聲方法適用于所有因電流不穩(wěn)定而產(chǎn)生的噪聲問題。
【IPC分類】H01S5/068, H01S5/042
【公開號(hào)】CN104934852
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510354771
【發(fā)明人】譚俊, 陳偉, 王孫龍, 劉建國, 祝寧華
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日