CN103208739A - 一种波长锁定器及其波长锁定装置 - Google Patents

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张彦鑫
孙剑莉
李连城
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本发明公开了一种波长锁定器及其波长锁定装置，所述波长锁定器包括第一分光器，F-P标准具，第二分光器，第一探测器，第二探测器，所述第一分光器、F-P标准具和第二分光器依次位于输入-输出光路上，所述第一分光器将一束输入信号光分成两束，其中，一束由第一探测器接收并探测其光功率，另一束经所述F-P标准具滤波后，至所述第二分光器，所述第二分光器将接收到的信号光分成两束，其中，一束由第二探测器接收并探测其光功率，另一束沿输入-输出光路输出，所述波长锁定器根据所述第一探测器和第二探测器所探测到的结果来实现波长的锁定。所述波长锁定装置包含有上述波长锁定器。本发明所提供的波长锁定器和波长锁定装置结构新颖、简单，不但能实现波长锁定，还能实现滤波。

Description

一种波长锁定器及其波长锁定装置
技术领域
本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种波长锁定器及其波长锁定装置。
背景技术
目前，DWDM系统光信道间隔由100GHz向50GHz甚至25GHz系统迈进，系统对所使用的激光器提出了越来越严格的要求，有必要采用有效的波长稳定技术，以提高激光器的波长稳定性。波长锁定器正适应此需求，是密集波分复用系统的关键器件。
一个典型的波长锁定器光路结构如图1中方框内所示，激光器发出的信号光输入到波长锁定器器件后，被一分光器分成两部分，一部分直接进入第一探测器，作为参考信号，另一部分通过波长选择滤波器，进入第二探测器，所述波长选择滤波器可以是滤波片或F-P标准具等，使用这两个信号比来产生一个误差信号用来驱动激光器的控制器，如果激光器的波长向短波漂移，则控制器通过控制热电制冷器(TEC)加热激光器来补偿；反之，如果波长向长波漂移，则控制器通过控制TEC致冷来补偿，以最终实现对激光器波长的锁定，保护通信过程。
现有技术中所提供的波长锁定器在实现波长锁定的同时，也能滤波，只是滤波功能相对应用较少。
发明内容
本发明提供了一种波长锁定器及其波长锁定装置，所述波长锁定器和波长锁定装置结构新颖、简单，不但能实现波长锁定，还能实现滤波。
本发明所提供的波长锁定器的具体技术方案为：
一种波长锁定器，其特征在于，它包括第一分光器，F-P标准具，第二分光器，第一探测器，第二探测器，所述第一分光器、F-P标准具和第二分光器依次位于输入-输出光路上，所述第一分光器将一束输入信号光分成两束，其中，一束由第一探测器接收并探测其光功率，另一束经所述F-P标准具滤波后，至所述第二分光器，所述第二分光器将接收到的信号光分成两束，其中，一束由第二探测器接收并探测其光功率，另一束沿输入-输出光路输出，所述波长锁定器根据所述第一探测器和第二探测器所探测到的结果来实现波长的锁定。
所述F-P标准具可以为空气隙F-P标准具，也可以为固体F-P标准具。
当为空气隙F-P标准具时，所述第一分光器的一输出光面，以及所述第二分光器的一与所述第一分光器的输出光面相对的输入光面都镀有部分反射膜，所述输出光面与所述输入光面位于平行的两个平面上，用以形成所述空气隙F-P标准具。
又或者，所述波长锁定器进一步包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片都镀有部分反射膜，所述第一膜片与所述第一分光器的一输出光面连接，所述第二膜片与所述第二分光器的一与所述第一分光器的输出光面相对的输入光面连接，所述第一膜片和第二膜片位于平行的两个平面上，用以形成所述空气隙F-P标准具。
本发明所提供的波长锁定装置的具体技术方案为：
一种波长锁定装置，其特征在于，该装置包括一激光器，一控制器，一热电制冷器TEC，一输入光准直器，一输出光准直器和一波长锁定器，所述波长锁定器包括第一分光器，F-P标准具，第二分光器，第一探测器和第二探测器，所述第一分光器、F-P标准具和第二分光器依次位于输入-输出光路上，所述输入光准直器将从所述激光器发出的信号光准直后，输至所述第一分光器，所述第一分光器将所获得的信号光分成两束，其中，一束由第一探测器接收并探测其光功率，另一束经所述F-P标准具滤波后，至所述第二分光器，所述第二分光器将接收到的信号光分成两束，其中，一束由第二探测器接收并探测其光功率，另一束经所述输出光准直器准直后，沿输入-输出光路输出，所述第一探测器和第二探测器将探测结果输出至所述控制器，所述控制器根据所获得的探测结果，通过控制所述热电制冷器TEC来控制所述激光器的温度，以最终实现对激光器波长的锁定。
与现有技术相比，本发明所提供的波长锁定器和波长锁定装置的优点是：结构新颖，简单，不但能实现波长锁定，还能实现滤波。
附图说明
图1为典型的波长锁定装置的光路结构示意图；
图2为本发明所提供的波长锁定器的第一具体实施例的结构示意图；
图3为本发明所提供的波长锁定器的第二具体实施例的结构示意图；
图4为本发明所提供的波长锁定器的第三具体实施例的结构示意图；
图5为本发明所提供的波长锁定装置的光路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步详细说明。
如图2所示，是本发明所提供的一种波长锁定器，其包括第一分光器，空气隙F-P标准具，第二分光器，第一探测器，第二探测器，所述第一分光器、空气隙F-P标准具和第二分光器依次连接，位于输入-输出光路上，所述第一探测器、第二探测器分别对应与所述第一分光器和第二分光器连接。所述第一分光器的一输出光面，以及所述第二分光器的一与所述第一分光器的输出光面相对的输入光面都镀有部分反射膜，所述输出光面与所述输入光面位于平行的两个平面上，用以形成所述空气隙F-P标准具。
与图2相比较，如图3所示的波长锁定器，其包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片都镀有部分反射膜，所述第一膜片与所述第一分光器的一输出光面连接，所述第二膜片与所述第二分光器的一与所述第一分光器的输出光面相对的输入光面连接，所述第一膜片和第二膜片位于平行的两个平面上，用以形成所述空气隙F-P标准具。
与图2相比较，如图4所示的波长锁定器，其F-P标准具为固体的。
如图5所示，是本发明所提供的一种波长锁定装置，该装置包括一激光器，一控制器，一热电制冷器TEC，一输入光准直器，一输出光准直器和一波长锁定器，所述波长锁定器包括第一分光器，空气隙F-P标准具，第二分光器，第一探测器和第二探测器，所述第一分光器、空气隙F-P标准具和第二分光器依次连接，位于输入-输出光路上，所述第一分光器的一输出光面，以及所述第二分光器的一与所述第一分光器的输出光面相对的输入光面都镀有部分反射膜，所述输出光面与所述输入光面位于平行的两个平面上，用以形成了所述空气隙F-P标准具。
所述激光器的输出与所述输入光准直器的输入连接，所述输入光准直器的输出与所述第一分光器的输入连接，所述第一分光器的一输出与所述空气隙F-P标准具的输入连接，另一输出与所述第一探测器的输入连接，所述空气隙F-P标准具的输出与所述第二分光器的一输入连接，所述第二分光器的一输出与所述第二探测器的输入连接，另一输出与所述输出光准直器的输入连接，所述输出光准直器的输出直接与外界连接，在此未画出具体外界器件，所述第一探测器和第二探测器的输出均与所述控制器的输入连接，所述控制器的输出与所述热电制冷器TEC的输入连接，所述热电制冷器TEC的输出与所述激光器的输入连接。
结合图2和图5，所述波长锁定装置的具体工作原理如下：
所述激光器发出的信号光经输入光准直器准直后，输至所述第一分光器，所述第一分光器将所获得的信号光分成两束，其中，一束由第一探测器接收并探测其光功率，另一束经所述空气隙F-P标准具滤波后，至所述第二分光器，所述第二分光器将接收到的信号光分成两束，其中，一束由第二探测器接收并探测其光功率，另一束经所述输出光准直器准直后，沿输入-输出光路输出，该输出的信号光是经过滤波后了的，可用于系统其他工作需要，所述第一探测器和第二探测器将探测结果输出至所述控制器，所述控制器将第一探测器和第二探测器的探测结果进行比较，获得一个误差信号，再根据这个误差信号，通过控制所述热电制冷器TEC来控制所述激光器的温度，以最终实现对激光器波长的锁定。
以上所述，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (6)

1.一种波长锁定器，其特征在于，它包括第一分光器，F-P标准具，第二分光器，第一探测器，第二探测器，所述第一分光器、F-P标准具和第二分光器依次位于输入-输出光路上，所述第一分光器将一束输入信号光分成两束，其中，一束由第一探测器接收并探测其光功率，另一束经所述F-P标准具滤波后，至所述第二分光器，所述第二分光器将接收到的信号光分成两束，其中，一束由第二探测器接收并探测其光功率，另一束沿输入-输出光路输出，所述波长锁定器根据所述第一探测器和第二探测器所探测到的结果来实现波长的锁定。
2.如权利要求1所述的波长锁定器，其特征在于，所述F-P标准具为空气隙F-P标准具。
3.如权利要求2所述的波长锁定器，其特征在于，所述第一分光器的一输出光面，以及所述第二分光器的一与所述第一分光器的输出光面相对的输入光面都镀有部分反射膜，所述输出光面与所述输入光面位于平行的两个平面上，用以形成所述空气隙F-P标准具。
4.如权利要求2所述的波长锁定器，其特征在于，所述波长锁定器进一步包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片都镀有部分反射膜，所述第一膜片与所述第一分光器的一输出光面连接，所述第二膜片与所述第二分光器的一与所述第一分光器的输出光面相对的输入光面连接，所述第一膜片和第二膜片位于平行的两个平面上，用以形成所述空气隙F-P标准具。
5.如权利要求1所述的波长锁定器，其特征在于，所述F-P标准具为固体F-P标准具。
6.一种波长锁定装置，其特征在于，该装置包括一激光器，一控制器，一热电制冷器TEC，一输入光准直器，一输出光准直器和一波长锁定器，所述波长锁定器包括第一分光器，F-P标准具，第二分光器，第一探测器和第二探测器，所述第一分光器、F-P标准具和第二分光器依次位于输入-输出光路上，所述输入光准直器将从所述激光器发出的信号光准直后，输至所述第一分光器，所述第一分光器将所获得的信号光分成两束，其中，一束由第一探测器接收并探测其光功率，另一束经所述F-P标准具滤波后，至所述第二分光器，所述第二分光器将接收到的信号光分成两束，其中，一束由第二探测器接收并探测其光功率，另一束经所述输出光准直器准直后，沿输入-输出光路输出，所述第一探测器和第二探测器将探测结果输出至所述控制器，所述控制器根据所获得的探测结果，通过控制所述热电制冷器TEC来控制所述激光器的温度，以最终实现对激光器波长的锁定。
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