CN101355228A - 一种自动调试激光器光谱的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调试激光器光谱的系统和方法，该系统包括：参数调整装置，与激光器连接，用于调节激光器参数，改变波长值和边模抑制比数值；波长监测装置，用于接收输出激光以测量并读取波长值；光谱监测装置，用于接收输出激光以测量并读取边模抑制比数值；控制装置，包括波长控制单元和光谱控制单元，波长控制单元用于根据波长监测装置传输的波长值，控制参数调整装置进行参数调节，以调整波长值；光谱控制单元用于，当波长值调节至预定范围之后，根据光谱监测装置传输的边模抑制比数值，控制参数调整装置进行参数调节，以调整边模抑制比数值。该方法和系统，无需人为干预，可以实现可调谐模块的波长和光谱的自动调试。

Description

一种自动调试激光器光谱的系统及方法

技术领域

本发明涉及光通讯技术领域，尤其是指用于自动调试激光器光谱的方法及系统。

背景技术

可调谐激光器是光传输系统中的重要器件，在长距离传输的高速光传输系统中大多采用的是DBR(Distributed Bragg Reflector，分布布拉格光栅)激光器，在具体结构上这种激光器的波长选择部分(布拉格光栅)集成在调谐区，可以实现多波长的切换，并可以替代多个激光器组成激光器阵列。

对于可调谐激光器来说，当可调谐模块从一个波长切换至另一个波长时，由于波长的改变，使得光谱的边模抑制比数值发生变化，现有技术为了获得理想的边模抑制比数值，通常采用人工手动调节的方法，改变激光器的调整参数将光谱的边模抑制比调节至最大值，而实际光谱的调节过程中，往往由于光谱的调节导致激光输出波长发生微小偏差，因此又必须返回重新调节波长值，因此这种人工手动的调节方法不但费时、费力，令生产效率低下，而且还很难保证调节的精确性。

发明内容

本发明技术方案的目的是提供一种自动调试激光器光谱的系统及方法，所述系统与方法采用将激光器输出波长和光谱相结合调节的方式，可以实现激光器可调谐模块的波长和光谱的自动调试，无需人为干预，达到快速调试激光器可调谐模块的效果。

为达到上述发明目的，本发明一方面提供一种自动调试激光器光谱的系统，该系统包括：参数调整装置，与激光器连接，用于调节激光器参数，改变激光器输出激光的波长值和光谱的边模抑制比数值；波长监测装置，用于接收所述输出激光以测量并读取所述波长值；光谱监测装置，用于接收所述输出激光以测量并读取所述边模抑制比数值；控制装置，包括波长控制单元和光谱控制单元，所述波长控制单元，用于根据所述波长监测装置传输的所述波长值控制所述参数调整装置进行参数调节，以调整所述波长值；所述光谱控制单元，用于当所述波长值调节至一预定范围之后，根据所述光谱监测装置传输的所述边模抑制比数值，控制所述参数调整装置进行参数调节，以调整所述边模抑制比数值。

优选地，上述所述的系统，所述控制装置还包括一判断单元，用于判断所述波长值是否位于所述预定范围之内，并用于判断所述边模抑制比数值是否达到最大值。

优选地，上述所述的系统，所述装置还包括一分光耦合器，与所述激光器连接，用于将所述输出激光进行分光耦合后分别传输至所述波长监测装置和所述光谱监测装置。

优选地，上述所述的系统，所述控制装置通过一计算机实现，所述波长监测装置为一波长计，所述光谱监测装置为一光谱仪。

优选地，上述所述的系统，所述激光器参数为激光器可调谐模块的控制电压。

本发明另一方面提供一种自动调试激光器光谱的方法，所述方法包括：步骤一，监测激光器所输出激光的波长值，并将所述波长值调整至一预定范围之内；步骤二，获取所述输出激光的当前边模抑制比数值；步骤三，判断所述当前边模抑制比数值是否为最大值，若判断结果为否，则调整激光器参数以增大所述边模抑制比数值，并返回执行所述步骤二；步骤四，重新调整所述波长值至所述预定范围之内。

优选地，上述所述的方法，所述激光器输出激光的预定波长值位于所述预定范围之内，所述预定范围与所述预定波长值的差值为预定偏差范围。

优选地，上述所述的方法，所述步骤一还包括步骤：步骤一A，获取所述波长值，并与所述预定波长值进行比较，获得第一偏差值；步骤一B，判断所述第一偏差值是否位于所述预定偏差范围之内，若判断结果为否，则向第一固定方向调整所述激光器参数，并执行步骤一C；若判断结果为是，则确认已将所述波长值调整至所述预定范围之内；步骤一C，重新获取所述波长值，并与所述预定波长值进行比较，获得第二偏差值；步骤一D，判断所述第二偏差值是否小于所述第一偏差值，若判断结果为否，则向所述第一固定方向的相反方向调整所述激光器参数，将所述相反方向设定为第一固定方向，返回执行所述步骤一A；若判断结果为是，则判断所述第二偏差值是否位于所述预定偏差范围之内，若判断结果为否，则继续向所述第一固定方向调整所述激光器参数，并返回执行所述步骤一A，若判断结果为是，则确认已将所述波长值调整至所述预定范围之内。

优选地，上述所述的方法，在所述步骤二之前还包括步骤：获取所述激光器输出的激光光谱的前序边模抑制比数值，并向第二固定方向调整激光器参数。

优选地，上述所述的方法，所述步骤三包括：步骤三A，判断所述当前边模抑制比数值是否大于所述前序边模抑制比数值，若判断结果为是，则继续以所述第二固定方向调整所述激光器参数，获得后序边模抑制比数值，并执行步骤三B；若判断结果为否，则作出所述当前边模抑制比数值不是最大值的判断，所述当前边模抑制比数值替换所述前序边模抑制比数值，向所述第二固定方向的相反方向调整所述激光器参数；步骤三B，判断所述后序边模抑制比数值是否小于所述当前边模抑制比数值，若判断结果为是，则作出所述当前边模抑制比数值即为最大值的判断；若判断结果为否，则作出所述当前边模抑制比数值不是最大值的判断，所述后序边模抑制比数值替换所述前序边模抑制比数值，继续以所述第二固定方向调整所述激光器参数。

本发明上述技术方案中的至少一个技术方案具有以下的有益效果，所述的自动调试激光器光谱的系统及方法，主要用于线路侧可调谐发送光模块，在波长调节至预定范围之后，自动地调节光谱的边模抑制比数值，此外为了解决光谱调节过程使已调整设定好的波长产生微小偏差的问题，又重新对波长作出调整，因此所述系统和方法将可调谐模块的输出波长和光谱相结合调节，达到两者自动调试的效果，无需人为干预，可以显著提高模块调试的效率，减少生产成本，保证可调谐模块的参数一致性。

附图说明

图1为本发明所述自动调试激光器光谱的系统的结构示意图；

图2为本发明所述自动调试激光器光谱的系统一实施例的结构示意图；

图3为本发明所述自动调试激光器光谱的方法的流程示意图；

图4为本发明所述自动调试激光器光谱的方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1为本发明具体实施例所述自动调试激光器光谱的系统的结构示意图，该系统包括：参数调整装置，与激光器连接，用于调节激光器参数，以改变激光器输出激光的波长值和光谱的边模抑制比数值；波长监测装置，该激光器输出的激光传输至该波长监测装置，该波长监测装置能够测量并读取该波长值；光谱监测装置，该激光器输出的激光传输至该光谱监测装置，该光谱监测装置能够测量并读取所述边模抑制比数值。

此外，所述自动调试激光器光谱的系统还包括一控制装置，该控制装置包括波长控制单元和光谱控制单元，该波长控制单元分别与所述波长监测装置、参数调整装置连接，用于根据所述波长监测装置传输的波长值，控制所述参数调整装置进行参数调节，以调整激光器输出激光的波长值；所述光谱控制单元分别与所述光谱监测装置、参数调整装置连接，用于当输出激光的波长值调节至一预定范围之后，根据所述光谱监测装置传输的边模抑制比数值，控制参数调整装置进行参数调节，以达到调整边模抑制比数值的目的。

如图1，本发明具体实施例所述的系统还包括一分光耦合器，所述激光器输出的激光经过该分光耦合器之后，分别传输至所述波长监测装置和所述光谱监测装置，以对传输激光的波长值和光谱的边模抑制比数值分别测量。所述控制装置还包括一判断单元，该判断单元在该控制装置内部分别与所述波长控制单元、所述光谱控制单元连接，在控制装置外部分别与该波长监测装置、该光谱监测装置连接，用于判断所述波长值是否达到了预定波长值，以及用于判断光谱的边模抑制比数值是否达到了最大值。

如图2为本发明所述系统的一实施例的结构示意图，所述波长监测装置、光谱监测装置分别用一波长计和一光谱仪实现，所述控制装置用一计算机实现。在该实施例中，所述参数调整装置与激光器结合设置在一起，这样该参数调整装置还可以用来固定激光器；激光器输出激光通过50-50的分光耦合器之后分别接入光谱仪和波长计中，该光谱仪和该波长计获得所输出激光的比例相同。参阅图2，该波长计和该光谱仪的监控接口分别通过通用输入输出总线(GPIO)与计算机连接，而该计算机通过RS232串口和参数调整装置连接。

在如图2所述的自动调试激光器光谱的系统中，所述计算机的一控制软件设置有波长控制单元、光谱控制单元和判断单元，在该判断单元设定预定波长值，并将从波长计获得的波长值与预定波长值进行比较，若该波长值与预定波长值的偏差未达到预定偏差范围时，则波长控制单元控制参数调整装置动作，自动调节波长值，直到使所调节的波长值与预定波长值的偏差达到预定偏差范围之内时为止。

当波长值调整至预定范围之内后，则关闭波长的调整环路，所述判断单元根据光谱仪传输的当前边模抑制比数值，判断该当前边模抑制比数值是否为最大值，若不是，则通过光谱控制单元控制参数调整装置动作进行自动调节，直到使当前边模抑制比数值达到最大为止。

本发明具体实施例所述的系统，通过以上的设置即可以实现激光器可调谐模块波长和光谱的相结合调节，而且不但调节效率高，还能够保证调试过程的稳定以及调节参数的一致性。

结合上述的调试系统，本发明具体实施例另一方面还提供了一种自动调试激光器光谱的方法，以下将对所述方法进行详细描述。

参阅图3为本发明具体实施例所述自动调试激光器光谱的方法的流程示意图。所述方法的流程从步骤S301开始，首先进入步骤S302，在步骤S302，监测激光器可调谐模块的波长值，调整波长值至一预定波长范围内，之后，关闭系统的波长调整环路，进入步骤S303。

在步骤S303，获取激光器可调谐模块光谱的当前边模抑制比数值。

在步骤S304，判断该当前边模抑制比数值是否达到了最大值，若判断结果为否，则执行步骤S305；若判断结果为是，则执行步骤S306；

在步骤S305，调整激光器的参数，以改变光谱的边模抑制比数值，并返回步骤S303，重新获取改变参数后的当前边模抑制比数值；

在步骤S306，调整激光器的参数，以使波长值重新调整至所述预定波长范围内，这是由于获得所述步骤S304当前边模抑制比数值为最大，通常需要通过所述步骤S305反复调节边模抑制比数值，这样会使可调谐模块的波长出现微小偏差，因此必须重新对波长值稍作调整。

在步骤S307结束整个流程，通过上述的方法，可自动对可调谐模块的波长和光谱进行调节，保证调试过程的稳定性以及参数的一致性。

在激光器可调谐模块的生产中，通常是以当前测得的波长值与预定波长值的偏差范围判断该当前波长值是否调整至理想波长值，该偏差范围通常为±3GHz。此外，通常是改变激光器可调谐模块的控制电压来调节波长值和边模抑制比数值。

如图4为本发明所述方法一实施例的流程图，以下将对所述波长值和所述边模抑制比数值的自动调节过程进行详细描述。在该实施例所述自动调试激光器光谱的方法中，以步骤S401为开始，首先对波长值进行自动调节，如步骤S402至步骤S409所示，在波长值调节至预定范围之内后，监测边模抑制比数值，自动调节边模抑制比数值至最大，如步骤S409至步骤S416所示。

在步骤S402，获取当前的波长值，并与一预定波长值进行比较，获得第一偏差值；在本发明具体实施例中，所获得的理想波长值与预定波长值的偏差应该在±3GHz范围内。

在步骤S403，判断该第一偏差值是否位于预定的±3GHz范围，若判断结果为是，则确定当前波长已为一理想波长，流程执行步骤S408；若判断结果为否，则流程执行步骤S404。

在步骤S404，以第一固定方向调整激光器参数，重新获取波长值，并将该波长值与预定波长值进行比较，获得第二偏差值。在本发明具体实施例中，调整激光器参数也即调整可调谐模块的控制电压，将该控制电压向增大或减小的方向调节，以改变输出的波长值；该处可以向增加控制电压的方向调节，也可以向减小控制电压的方向调节。

在步骤S405，判断第二偏差值是否小于第一偏差值，若判断结果为是，则说明步骤S404设定的第一固定方向使波长值与预定波长值之间的偏差变小，调节方向正确，流程进入步骤S407；若判断结果为否，则说明步骤S404设定的第一固定方向使波长值与预定波长值之间的偏差变大，调节方向不正确，流程进入步骤S406。

在步骤S406，向所述第一固定方向的相反方向调整激光器参数，并改变第一固定方向，返回步骤S402。

在步骤S407，进一步判断所述第二偏差值是否位于预定偏差范围之内，若判断结果为否，则流程进入步骤S408；若判断结果为是，则说明当前波长已为一理想波长，流程进入步骤S409，开始进入光谱的边模抑制比的调节步骤。

在步骤S408，继续向步骤S404设定的第一固定方向调整激光器参数，并返回步骤S402，重复执行上述的步骤，直至将波长值调节至预定范围内，也即调节波长值与预定波长值的偏差在±3GHz范围内。

在步骤S409，获取光谱的一边模抑制比数值，设定一第二固定方向，向该第二固定方向调整激光器参数，为判断当前边模抑制比数值是否为最大值，就要判断向前和向后调整激光器参数，也即增大和减小控制电压时，前序和后序的边模抑制比数值是否均为减小了，因此本实施例所述方法首先获得一边模抑制比数值，将其称之为前序边模抑制比数值，以作为调整参数后的边模抑制比数值的比较值，在获得该前序边模抑制比数值的基础上对激光器参数进行调节。同样，该处设定的第二固定方向仅为任意的一方向，既可代表控制电压增大的调节方向，也可代表控制电压减小的调节方向。

在步骤S410，在朝第二固定方向调整激光器参数的基础上，获得当前边模抑制比数值。

在步骤S411，判断当前边模抑制比数值是否大于前序边模抑制比数值，若判断结果为否，则说明该第二固定方向的调节使边模抑制比数值减小了，调节方向错误，执行流程S412；若判断结果为是，则说明调节方向正确，执行流程S413。

在步骤S412，向步骤S409所设定第二固定方向的相反方向调整激光器参数，将该当前的边模抑制比数值替换为前序边模抑制比数值，并返回所述步骤S410，。

在步骤S413，继续以第二固定方向调整激光器参数，获得一后序边模抑制比数值；

在步骤S414，判断该后序边模抑制比数值是否小于当前边模抑制比数值，若判断结果为是，则在相同的调整方向，该当前边模抑制比数值既大于其前序边模抑制比数值，又大于其后序边模抑制比数值，确定该当前边模抑制比数值为最大，流程执行步骤S416；若判断结果为否，则流程执行步骤S415。

在步骤S415，继续以第二固定方向调整激光器参数，并返回执行步骤S410，直至获得最大边模抑制比数值。

在步骤S416，由于光谱的边模抑制比调节过程使波长值产生微小偏差，因此在该步骤重新调整波长值至预定范围之内。

这样，通过上述的波长和边模抑制比相结合的自动调节方式，不但能够将激光器可调谐模块的波长值和边模抑制比数值调整至理想值，无需人为的干预，调节效率较高，而且能够保证调试过程的稳定以及调节参数的一致性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动调试激光器光谱的系统，其特征在于，所述系统包括：

参数调整装置，与激光器连接，用于调节激光器参数，改变激光器输出激光的波长值和光谱的边模抑制比数值；

波长监测装置，用于接收所述输出激光以测量并读取所述波长值；

光谱监测装置，用于接收所述输出激光以测量并读取所述边模抑制比数值；

控制装置，包括波长控制单元和光谱控制单元，所述波长控制单元用于根据所述波长监测装置传输的所述波长值，控制所述参数调整装置进行参数调节，以调整所述波长值；所述光谱控制单元用于，当所述波长值调节至一预定范围之后，根据所述光谱监测装置传输的所述边模抑制比数值，控制所述参数调整装置进行参数调节，以调整所述边模抑制比数值。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置还包括一判断单元，用于判断所述波长值是否位于所述预定范围之内，并用于判断所述边模抑制比数值是否达到最大值。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述装置还包括一分光耦合器，与所述激光器连接，用于将所述输出激光进行分光耦合后分别传输至所述波长监测装置和所述光谱监测装置。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置通过一计算机实现，所述波长监测装置为一波长计，所述光谱监测装置为一光谱仪。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光器参数为激光器可调谐模块的控制电压。

6.一种自动调试激光器光谱的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一，监测激光器所输出激光的波长值，并将所述波长值调整至一预定范围之内；

步骤二，获取所述输出激光的当前边模抑制比数值；

步骤三，判断所述当前边模抑制比数值是否为最大值，若判断结果为否，则调整激光器参数以增大所述边模抑制比数值，并返回执行所述步骤二；

步骤四，重新调整所述波长值至所述预定范围之内。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述激光器输出激光的预定波长值位于所述预定范围之内，所述预定范围与所述预定波长值的差值为预定偏差范围。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤一包括步骤：

步骤一A，获取所述波长值，并与所述预定波长值进行比较，获得第一偏差值；

步骤一B，判断所述第一偏差值是否位于所述预定偏差范围之内，若判断结果为否，则向第一固定方向调整所述激光器参数，并执行步骤一C；若判断结果为是，则确认已将所述波长值调整至所述预定范围之内；

步骤一C，重新获取所述波长值，并与所述预定波长值进行比较，获得第二偏差值；

步骤一D，判断所述第二偏差值是否小于所述第一偏差值，若判断结果为否，则向所述第一固定方向的相反方向调整所述激光器参数，将所述相反方向设定为第一固定方向，返回执行所述步骤一A；若判断结果为是，则判断所述第二偏差值是否位于所述预定偏差范围之内，若判断结果为否，则继续向所述第一固定方向调整所述激光器参数，并返回执行所述步骤一A，若判断结果为是，则确认已将所述波长值调整至所述预定范围之内。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤二之前还包括步骤：

获取所述激光器输出的激光光谱的前序边模抑制比数值，并向第二固定方向调整激光器参数。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤三包括：

步骤三A，判断所述当前边模抑制比数值是否大于所述前序边模抑制比数值，若判断结果为是，则继续以所述第二固定方向调整所述激光器参数，获得后序边模抑制比数值，并执行步骤三B；若判断结果为否，则作出所述当前边模抑制比数值不是最大值的判断，所述当前边模抑制比数值替换所述前序边模抑制比数值，向所述第二固定方向的相反方向调整所述激光器参数；

步骤三B，判断所述后序边模抑制比数值是否小于所述当前边模抑制比数值，若判断结果为是，则作出所述当前边模抑制比数值即为最大值的判断；若判断结果为否，则作出所述当前边模抑制比数值不是最大值的判断，所述后序边模抑制比数值替换所述前序边模抑制比数值，继续以所述第二固定方向调整所述激光器参数。

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