CN104810717A - 一种闭环反馈锁相式激光扫频系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，其特征在于：包括主系统，所述主系统包括依次串联的扫描单元模块、信号处理模块、电流控制器、LD模块、第一耦合器；还包括反馈系统，所述反馈系统依次为串接的第二耦合器、光路系统模块、光路检测器、相位调制器、所述信号处理模块，所述第二耦合器与所述第一耦合器相连，且所述系统信号输出端由所述第二耦合器与所述第一耦合器相连处引出。相位调制器将获得的参考信号和经光电探测器的传输反馈信号一并送至信号处理组件，扫描单元模块的数据与信号处理组件的数据一并送至电流控制器，接着电流控制器结合获得的数据和温度控制器上的数据一并经过第一耦合器，最后从系统信号输出端输出信号。

Description

一种闭环反馈锁相式激光扫频系统
技术领域
本发明涉及一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，尤其涉及一种激光扫频范围宽且灵敏度高的闭环反馈锁相式激光扫频系统。
背景技术
随着光纤越来越多的应用于更多的领域,与光纤相关的检测技术和传感技术的应用范围也越加广泛. 如飞机和舰船内部的使用光纤的通信网，光链路与光器件的故障会成为危及其安全的重要因素,其要求的故障检测定位精度于为mm级; 分布式光纤传感可用于对桥梁、大坝、矿井、隧道等关键构件的应力分布进行mm级高空间分辨测量，可以有效评估其受损情况，利于事故预警。而激光的扫频范围和激光线宽直接影响OFDR的距离分辨率、距离范围以及检测灵敏度，是OFDR的核心技术。由于目前商用的窄线宽激光器的扫频范围不够宽，导致OFDR在长距离测量时距离分辨率有限，不能满足实际应用需求，成为当前OFDR面临的主要问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，具有激光扫频范围宽且灵敏度高的特点。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，其创新点在于：包括主系统，所述主系统包括依次串联的扫描单元模块、信号处理模块、电流控制器、LD模块、第一耦合器；还包括反馈系统，所述反馈系统依次为串接的第二耦合器、光路系统模块、光路检测器、相位调制器、所述信号处理模块，所述第二耦合器与所述第一耦合器相连，且所述系统信号输出端由所述第二耦合器与所述第一耦合器相连处引出。
优选的，所述信号处理模块包括电流信号模块、参考信号模块、温度信号模块、逻辑控制模块和信号处理组件，所述电流信号模块与所述扫描单元模块直连，所述参考信号模块与所述相位调制器相连，所述信号处理组件分别与所述电流控制器和所述相位调制器相连。
优选的，所述温度信号模块与所述LD模块通过温度控制器相连。
优选的，所述控制逻辑模块与外扩设备相连。
优选的，所述电流信号模块外接有一同步存储器。
本发明的优点在于：一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，其特征在于：包括主系统，所述主系统包括依次串联的扫描单元模块、信号处理模块、电流控制器、LD模块、第一耦合器；还包括反馈系统，所述反馈系统依次为串接的第二耦合器、光路系统模块、光路检测器、相位调制器、所述信号处理模块，所述第二耦合器与所述第一耦合器相连，且所述系统信号输出端由所述第二耦合器与所述第一耦合器相连处引出。
通过参考信号模块提供一个参考信号到相位调制器上，相位调制器将获得的参考信号和经光电探测器的传输反馈信号一并送至信号处理组件，扫描单元模块的数据与信号处理组件的数据一并送至电流控制器，接着电流控制器结合获得的数据和温度控制器上的数据一并经过第一耦合器，最后从系统信号输出端输出信号。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明一种闭环反馈锁相式激光扫频系统的结构原理图。
图中：1-扫描单元模块、2-信号处理模块、21-电流信号模块、22-参考信号模块、23-温度信号模块、24-逻辑控制模块、25-信号处理组件、3-电流控制器、4-LD模块、5-第一耦合器、6-第二耦合器、7-光路系统模块、8-光路检测器、9-相位调制器、10-系统信号输出端、11-温度控制器、12-同步存储器。
具体实施方式
本发明的闭环反馈锁相式激光扫频系统包括主系统、反馈系统。主系统包括依次串联的扫描单元模块1、信号处理模块2、电流控制器3、LD模块4、第一耦合器5。反馈系统依次为串接的第二耦合器6、光路系统模块7、光路检测器8、相位调制器9、信号处理模块2，其中，第二耦合器6与第一耦合器5相连，且系统信号输出端10由第二耦合器6与第一耦合器5相连处引出。
上述的信号处理模块2包括电流信号模块21、参考信号模块22、温度信号模块23、逻辑控制模块24和信号处理组件25，电流信号模块21与扫描单元模块1直连，参考信号模块22与相位调制器9相连，信号处理组件25分别与电流控制器3和相位调制器9相连。
上述的温度信号模块23与LD模块4通过温度控制器11相连。控制逻辑模块24与外扩设备相连。电流信号模块21外接有一同步存储器12，从而实时储存数据。
通过参考信号模块22提供一个参考信号到相位调制器9上，相位调制器9将获得的参考信号和经光电探测器的传输反馈信号一并送至信号处理组件25，扫描单元模块1的数据与信号处理组件25的数据一并送至电流控制器3，接着电流控制器3结合获得的数据和温度控制器11上的数据一并经过第一耦合器5，最后从系统信号输出端10输出信号。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，其特征在于：包括主系统，所述主系统包括依次串联的扫描单元模块、信号处理模块、电流控制器、LD模块、第一耦合器；还包括反馈系统，所述反馈系统依次为串接的第二耦合器、光路系统模块、光路检测器、相位调制器、所述信号处理模块，所述第二耦合器与所述第一耦合器相连，且所述系统信号输出端由所述第二耦合器与所述第一耦合器相连处引出；
通过参考信号模块提供一个参考信号到相位调制器上，相位调制器将获得的参考信号和经光电探测器的传输反馈信号一并送至信号处理组件，扫描单元模块的数据与信号处理组件的数据一并送至电流控制器，接着电流控制器结合获得的数据和温度控制器上的数据一并经过第一耦合器，最后从系统信号输出端输出信号。
2.如权利要求1所述的一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，其特征在于：所述信号处理模块包括电流信号模块、参考信号模块、温度信号模块、逻辑控制模块和信号处理组件，所述电流信号模块与所述扫描单元模块直连，所述参考信号模块与所述相位调制器相连，所述信号处理组件分别与所述电流控制器和所述相位调制器相连。
3.如权利要求2所述的一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，其特征在于：所述温度信号模块与所述LD模块通过温度控制器相连。
4.如权利要求2所述的一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，其特征在于：所述控制逻辑模块与外扩设备相连。
5.如权利要求2所述的一种闭环反馈锁相式激光扫频系统，其特征在于：所述电流信号模块外接有一同步存储器。
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