CN115398759B - 一种激光系统、相关方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种激光系统，包括：处理器(201)、电源(202)、DBR激光器(203)、电吸收调制单元(204)和反馈回路；处理器(201)能够通过电源(202)在预设调谐电流区间内调节DBR激光器(203)的调谐电流值，并通过反馈回路获取电吸收调制单元(204)的电吸收调制EAM电流值；获取EAM电流值在预设调谐电流区间内的极小值，并根据极小值所对应的目标调谐电流值控制电源(202)的输出。将激光器(203)的调谐电流值调整为极小值对应的目标调谐电流值，可以保证激光器(203)的调谐电流值在激光器(203)模式内，不会跳转到其他模式，解决了激光器(203)容易跳模的技术问题。同时还提供相应的方法及相关装置。

Description

一种激光系统、相关方法及装置

技术领域

本申请涉及激光器技术领域，尤其涉及一种激光系统、相关方法及装置。

背景技术

激光器是能发射激光的装置，主要应用于各类信息扫描、光纤通信、激光测距、激光雷达等方面，并且各类应用正在不断被开发和普及。通信方面的激光器一般采用电吸收调制激光器(electlro-absorption modulated laser，EML)或者分布式反馈激光器(distribution feedback laser，DFB)结构设计。为了进一步降低成本，在通信系统中可以采用波长良率更优的分布式布拉格反射(distributed bragg reflector，DBR)激光器。

DBR激光器波长是非连续的，工作区间窄，如图1所示。图1为DBR激光器中热调谐电流与波长的关系示意图。当DBR激光器的热调谐电流为4mA至6mA时，DBR激光器输出的波长约在1294.5nm至1295nm之间，此时DBR激光器正常工作。

然而，由于器件老化和温度变化等各种原因，DBR激光器的热调谐电流容易超出4mA至6mA的范围，导致DBR激光器输出的波长变化较大，这种现象即激光器跳模。激光器跳模会导致通信业务中断，造成严重损失。

发明内容

本申请实施例提供了一种激光系统、相关方法及装置，自动调节激光器的热调谐电流值，防止激光器跳模。

第一方面，本申请实施例提供一种激光系统，包括：电吸收调制激光器、电源、反馈回路和处理器；电吸收调制激光器，包括：分布式布拉格反射DBR激光器，用于产生激光，以及电吸收调制单元，用于对所述激光进行调制；电源，耦合至所述DBR激光器，用于在预设调谐电流区间内输出调谐电流，以对所述DBR激光器进行调谐；反馈回路，用于获取所述电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值；处理器，分别耦合至所述反馈回路以及所述电源，用于获取所述EAM电流值在所述预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制所述电源的输出。本申请实施例中，改变激光器的调谐电流值时，调谐情况改变导致了激光器的出光功率改变，从而导致了EAM电流值相应地改变。研究发现EAM电流值的极小值对应的调谐电流值总在同一个工作区间内。因此处理器通过电源将激光器的调谐电流值调整为该极小值对应的调谐电流值，可以保证激光器的调谐电流值在激光器模式内，不会跳转到其他模式，防止激光器跳模。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述处理器用于：在所述预设调谐电流区间内，以预设值为间隔动态调节所述DBR激光器的调谐电流；在动态调节过程中分别获取每个调谐电流值对应的EAM电流值；确定所述EAM电流值中的极小值所对应的目标调谐电流值，控制所述电源将输出的调谐电流调节为所述目标调谐电流值。处理器可以动态寻找EAM电流值的极小值，进而动态更新激光器的调谐电流值，使得激光器的调谐电流值在激光器模式内，不会跳转到其他模式。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述处理器还用于：调节所述DBR激光器的调谐电流值为第一调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第一EAM电流值；调节所述DBR激光器的调谐电流值为第二调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第二EAM电流值，所述第二调谐电流值为所述第一调谐电流值减去预设值；调节所述DBR激光器的调谐电流值为第三调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第三EAM电流值，所述第三调谐电流值为所述第一调谐电流值加上所述预设值；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第一EAM电流值最小，则以所述第一调谐电流值作为所述目标调谐电流值控制所述电源的输出；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第二EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值减去所述预设值；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第三EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值加上所述预设值。在该实现方式中，处理器可以动态寻找EAM电流值的极小值，进而动态更新激光器的调谐电流值，使得激光器的调谐电流值在激光器模式内，不会跳转到其他模式。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述处理器还用于：根据所述DBR激光器的调谐效率和电流采样分辨率确定所述预设值。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述反馈回路包括电流检测单元和电压上报单元；所述处理器通过所述电压上报单元和所述电流检测单元耦合所述电吸收调制单元；所述电流检测单元用于检测所述电吸收调制单元的所述EAM电流值并将所述EAM电流值转换为电压值；所述电压上报单元用于将所述电压值采样上报至所述处理器。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述电流检测单元还用于光功率上报。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述DBR激光器和所述电吸收调制单元的数量均为至少一个，且所述DBR激光器与所述电吸收调制单元一一对应。

第二方面，本申请实施例提供一种激光器调谐电流调整方法，包括：通过电源在预设调谐电流区间内输出调谐电流至DBR激光器，以对所述DBR激光器进行调谐；获取电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值，所述电吸收调制单元用于对所述激光进行调制；获取所述EAM电流值在所述预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制所述电源的输出。本申请实施例将激光器的调谐电流值调整为该极小值对应的调谐电流值，可以保证激光器的调谐电流值在激光器模式内，不会跳转到其他模式，防止激光器跳模。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述方法包括：在所述预设调谐电流区间内，以预设值为间隔动态调节所述DBR激光器的调谐电流；在动态调节过程中分别获取每个调谐电流值对应的EAM电流值；确定所述EAM电流值中的极小值所对应的目标调谐电流值，控制所述电源将输出的调谐电流调节为所述目标调谐电流值。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，调节所述DBR激光器的调谐电流值为第一调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第一EAM电流值；调节所述DBR激光器的调谐电流值为第二调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第二EAM电流值，所述第二调谐电流值为所述第一调谐电流值减去预设值；调节所述DBR激光器的调谐电流值为第三调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第三EAM电流值，所述第三调谐电流值为所述第一调谐电流值加上所述预设值；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第一EAM电流值最小，则以所述第一调谐电流值作为所述目标调谐电流值控制所述电源的输出；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第二EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值减去所述预设值；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第三EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值加上所述预设值。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述方法包括：根据所述DBR激光器的调谐效率和电流采样分辨率确定所述预设值。

第三方面，本申请实施例提供一种激光器供电装置，用于给电吸收调制激光器供电。该激光器供电装置包括处理器、存储器、电源和反馈回路；所述处理器通过所述电源耦合所述电吸收调制激光器中的DBR激光器，用于控制所述电源在预设调谐电流区间内输出调谐电流，以对所述DBR激光器进行调谐；所述反馈回路，用于获取所述电吸收调制激光器中的电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值；所述处理器耦合所述反馈回路，用于获取所述EAM电流值在所述预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制所述电源的输出；所述处理器耦合所述存储器，所述存储器存储有指令，所述处理器调用所述存储器中存储的指令，以执行上述第一方面的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，包括程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种处理器，该处理器用于通过电源在预设调谐电流区间内输出调谐电流至DBR激光器，以对所述DBR激光器进行调谐；获取电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值，所述电吸收调制单元用于对所述激光进行调制；获取所述EAM电流值在所述预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制所述电源的输出。

结合第五方面，在本申请实施例的一种实现方式中，该处理器还用于在所述预设调谐电流区间内，以预设值为间隔动态调节所述DBR激光器的调谐电流；在动态调节过程中分别获取每个调谐电流值对应的EAM电流值；确定所述EAM电流值中的极小值所对应的目标调谐电流值，控制所述电源将输出的调谐电流调节为所述目标调谐电流值。

结合第五方面，在本申请实施例的一种实现方式中，调节所述DBR激光器的调谐电流值为第一调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第一EAM电流值；调节所述DBR激光器的调谐电流值为第二调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第二EAM电流值，所述第二调谐电流值为所述第一调谐电流值减去预设值；调节所述DBR激光器的调谐电流值为第三调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第三EAM电流值，所述第三调谐电流值为所述第一调谐电流值加上所述预设值；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第一EAM电流值最小，则以所述第一调谐电流值作为所述目标调谐电流值控制所述电源的输出；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第二EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值减去所述预设值；若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第三EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值加上所述预设值。

结合第五方面，在本申请实施例的一种实现方式中，所述处理器用于根据所述DBR激光器的调谐效率和电流采样分辨率确定所述预设值。

附图说明

图1为DBR激光器中热调谐电流与波长的关系示意图；

图2为本申请实施例提供的激光系统的示意图；

图3为DBR激光器的热调谐电流、激光波长和EAM电流之间的关系示例图；

图4为本申请实施例提供的激光器热调谐电流调整方法的示意图；

图5为本申请实施例中确定EAM电流值的极小值的流程图；

图6为图5对应的曲线示意图；

图7为本申请实施例提供的激光器热调谐电流调整装置的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种供电设备的示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种激光系统、相关方法及装置，自动调节激光器的热调谐电流值，防止激光器跳模。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“对应于”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行详细描述。

图2为本申请实施例提供的激光系统的示意图。该激光系统包括：处理器201、电源202、DBR激光器203、EA调制单元204、电流检测单元205和电压上报单元206。

在本申请实施例中，处理器201可以是通用处理器，例如但不限于，中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，也可以是专用处理器，例如但不限于，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，应用专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。此外，处理器201还可以是多个处理器的组合。特别的，在本申请实施例提供的技术方案中，处理器201可以用于执行，后续方法实施例中方法的相关步骤。处理器201可以是专门设计用于执行上述步骤和/或操作的处理器，也可以是通过读取并执行存储器中存储的指令来执行上述步骤和/或操作的处理器，处理器201在执行上述步骤和/或操作的过程中可能需要用到存储器中存储的数据或电压上报单元上传的数据。

在本申请实施例中，电源202耦合连接DBR激光器203，用于调谐电流至DBR激光器203。DBR激光器203的数量是一个或多个。电源202可以分别通过不同的输出端口耦合连接不同给的DBR激光器203，从而分别对不同的DBR激光器203输出不同的电流。

在本申请实施例中，电源202输出的调谐电流大小可以根据处理器201下发的指令进行精确调节，从而处理器201可以通过电源202调节激光器的热调谐电流值。示例性的，电源202可以是电流型数模转换器(current digital to analog converter，IDAC)。

在本申请实施例中，DBR激光器203采用热调谐，调制方式为电吸收调制。DBR激光器203与电吸收EA调制单元204一一对应。EA调制单元204用于进行电吸收调制。本申请实施例以DBR激光器203采用热调谐的情况进行详细的描述。在实际应用中，激光器可能会有其他的调谐方式，例如电调谐，其具体实现方式与本申请实施例类似，可参考本申请实施例以实施，本申请实施例对此不再赘述。

当电源202输出调谐电流至DBR激光器203时，EA调制单元204中的电吸收调制EAM电流随着热调谐电流(也可以称为heater电流)相应变化，如图3所示。图3为DBR激光器的热调谐电流、激光波长和EAM电流之间的关系示例图。当DBR激光器203的热调谐电流变化时，激光波长和EAM电流随之变化。具体地，电源给DBR激光器203改变热调谐电流，使得热调谐情况变化，改变了DBR激光器203中光芯片折射率，影响相位，相当于调节腔长，改变了输出波长，使得输出激光的波长呈阶梯式增长，对应的数值关系在图3的示例中为调谐电流与波长的关系曲线302。在图3的示例中，当需要DBR激光器203输出1294nm波长的激光时，处理器201可以下发指令至电源202，使得电源202调谐电流为0mA至大约3.5mA。当需要DBR激光器输出1294.5nm至1295nm波长时，处理器201可以下发指令至电源202，使得电源202调谐电流为4mA至6mA。同时，热调谐电流改变时，热调谐情况改变导致光芯片折射率改变，反射峰发生变化，影响出光功率。而电吸收调制单元是对该出光功率进行检测得到EAM电流的，因此对应的EAM电流会发生变化，对应的数值关系在图3的示例中为热调谐电流与EAM电流的关系曲线301。

传统的DBR激光器中，由于器件老化和温度漂移等各种原因，DBR激光器的热调谐电流容易超出4mA至6mA的范围，导致DBR激光器输出的波长变化较大，即激光器跳模。为防止在DBE激光器的生命周期内尽可能不出现跳模现象，目前主要采用物料规格较高的材料和芯片来制作DBE激光器，制作成本高，且由于要求较高，导致产品的良率较低。

为解决上述传统DBR激光器的技术问题，本申请实施例提供的激光系统中处理器能够通过调节激光器的热调谐电流值和获取所述激光器的与所述热调谐电流值对应的电吸收调制EAM电流值，确定所述EAM电流值对应的极小值，并将所述激光器的热调谐电流值调整为所述极小值对应的热调谐电流值，防止激光器出现跳模现象。即使DBR激光器采用物料规格较低的材料和芯片，应用在本申请实施例提供的激光系统时，也不会出现跳模现象，从而使得DBR激光器的制作要求降低，制作成本降低。具体地，处理器能够执行如图4所示的方法，下面将对该方法步骤进行详细的描述。

图4为本申请实施例提供的激光器热调谐电流调整方法的示意图。该激光器热调谐电流调整方法包括：

401、通过电源在预设调谐电流区间内输出调谐电流至DBR激光器，以对该DBR激光器进行调谐；

在本申请实施例中，电源202耦合至DBR激光器203，用于在预设调谐电流区间内输出调谐电流，以对DBR激光器进行调谐。反馈回路包括电流检测单元205和电压上报单元206，用于获取EA调制单元204在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值。处理器201，分别耦合至反馈回路以及电源202，用于获取EAM电流值在预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制电源的输出。

在激光器出厂时，可以将激光器的热调谐电流工作区间作为预设热调谐电流区间，输入电流工作区间与前述图1中的工作区间类似，此处不再赘述。示例性的，图1所示的激光器的热调谐电流具有四个工作区间，则可以设定四个预设热调谐电流区间。

处理器可以在预设调谐电流区间内通过电源输出调谐电流至DBR激光器，以对所述DBR激光器进行调谐。本申请实施例以热调谐作为例子进行详细的描述，其他调谐方式例如电调谐可参照本申请实施例以实施，本申请实施例对此不再赘述。

402、获取电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值；

在本申请实施例中，处理器201可以通过反馈回路，从EA调制单元204中获取到EAM电流值。若处理器201能够直接处理电压模拟信号，则反馈回路可以是电流检测单元205。若处理器能够处理电压数字信号，则反馈回路可以是电流检测单元205和电压上报单元206。具体地，电流检测单元205用于检测所述电吸收调制单元的所述EAM电流值并将所述EAM电流值转换为电压值。示例性的，电流检测单元205可以是电流传感器，或者可以是电流传感器和运放的组合。电压上报单元206用于将来自所述电流检测单元205的电压值采样上报至所述处理器201。示例性的，电压上报单元206可以是电压型数模转换器(Voltage digitalto analog converter，VDAC)。在实际应用中，反馈回路还可能是其他电路元件组成的线路，本申请实施例对此不做限定。

在一些实施例中，处理器201可以仅通过电流检测单元205从EA调制单元204中获取到EAM电流值。该处理器201中可以集成电压采样功能，即每隔预设时间则从电流检测单元205中读取对应的EAM电流值。

在一些实施例中，处理器201可以直接从EA调制单元204中获取到EAM电流值。该处理器201中可以集成电流传感器，可以识别得到EA调制单元204中的EAM电流值。在一些情况中，处理器201还可以对获取到的EAM电流值进行放大和采样。

在实际应用中，处理器201还可能通过其他方式获取到EAM电流值，本申请实施例对此不做限定。

可以理解的是，在本申请实施例中电流检测单元205还可以用于光功率上报。示例性的，EAM电流值与DBR激光器的光功率具有对应关系。因此，电流检测单元205上报的EAM电流值可以根据该对应关系转化为光功率，实现光功率的上报。该电流检测单元205利用电吸收调制器原理实时监控，可以实现光功率上报功能，相比传统光功率上报方案，节省了MPD和上报电路，减少了器件管脚数量，优化了模块布局，降低了成本。

403、获取EAM电流值在预设调谐电流区间内的极小值；

在本申请实施例中，处理器201确定极小值的方法可以是不断调整激光器的热调谐电流值，直到激光器的EAM电流值达到极小值，具体如后续图5对应的实施例描述。

可以理解的是，处理器201可以在预设热调谐电流区间内确定EAM电流值的极小值。在激光器出厂时，可以将激光器的热调谐电流工作区间作为预设热调谐电流区间，输入电流工作区间与前述图1中的工作区间类似，此处不再赘述。示例性的，图1所示的激光器的热调谐电流具有四个工作区间，则可以设定四个预设热调谐电流区间。处理器201可以根据当前需要，在合适的预设热调谐电流区间内，确定EAM电流值的极小值。

在另一些实施例中，处理器201也可以调节激光器的热调谐电流值同时获取所述激光器的EAM电流值，确定激光器的热调谐电流值与EAM电流值的对应关系，然后从该对应关系中确定EAM电流值的极小值。

在本申请实施例中，该对应关系可以是表格形式、公式形式，也可以是图形的曲线形式，如图3中的热调谐电流与EAM电流的关系曲线301。在实际应用中，该电流关系还可以用其他形式进行存储，本申请实施例对此不做限定。

在本申请实施例中，上述的对应关系可以是预先建立的，也可以是实时更新的。实时更新的与后续图5对应的实施例描述类似，此处不再赘述。预先建立的情况下，对应关系可以存储在处理器201中集成的内部存储器中，也可以存储在与处理器201耦合连接的外部存储器中。当处理器201需要该对应关系时，可以从内部存储器或外部存储器读取该预置的对应关系。该对应关系实际上是存储在存储器中的数据，具体可以采用公式或表格等形式，本申请实施例对此不做限定。

在本申请实施例中，处理器201可以调节热调谐电流的大小并获取对应的EAM电流值，从而建立该激光器的热调谐电流值与EAM电流值的对应关系。可以理解的是，每一次该激光系统启动的时候，处理器201就可以将所有热调谐电流与EAM电流值的对应关系测量一遍，从而建立/更新该对应关系。示例性的，处理器201可以在预设热调谐电流区间内，以预设值为间隔调节DBR激光器的热调谐电流值；调节DBR激光器的热调谐电流值过程中，分别获取每个热调谐电流值对应的EAM电流值，则处理器201可以根据建立每个热调谐电流值对应的EAM电流值建立他们的对应关系。最后处理器201可以根据在预设热调谐电流区间内EAM电流值极小值所对应的的热调谐电流值作为DBR激光器的热调谐电流值。当然，处理器201也可以设定时间阈值，例如每个月更新一次对应关系，本申请实施例对此不做限定。

404、根据极小值所对应的目标调谐电流值控制电源的输出。

在本申请实施例中，处理器201可以通过电源202调整激光器的热调谐电流值为目标热调谐电流值，该目标调谐电流值为该极小值对应的调谐电流值，即该激光器的调谐电流为该目标调谐电流值时，该EAM电流值达到该极小值。

结合图3说明本申请实施例的原理。如图3所示，当激光器的热调谐电流为0mA至约4mA时，激光器处于第一个激光器模式；当激光器的热调谐电流为约4mA至约6mA时，激光器处于第二个激光器模式，以此类推。而热调谐电流与EAM电流的关系曲线301波峰的横坐标与每个激光器模式对应的热调谐电流范围的端点值基本重合。因此，热调谐电流与EAM电流的关系曲线301中，一个EAM电流值极小值对应的调谐电流值在一个激光器模式对应的热调谐电流范围，而不会在其他激光器模式对应的热调谐电流范围。

本申请实施例中，处理器201通过调节激光器的热调谐电流值和获取所述激光器的与所述热调谐电流值对应的电吸收调制EAM电流值，确定所述EAM电流值对应的极小值，而根据上述分析可知，该极小值对应的调谐电流值在激光器模式对应的热调谐电流范围。因此，处理器201将激光器的热调谐电流值调整为该极小值对应的热调谐电流值，可以保证激光器的调谐电流值在激光器模式内，不会跳转到其他模式，解决了激光器容易跳模的技术问题。

本申请实施例中，该激光系统实际上是一种闭环锁定方案，处理器201、电源202、DBR激光器203、EA调制单元204、电流检测单元205和电压上报单元206形成闭环。闭环系统可以通过调制曲线，动态实时调整电源输出，实时改变DBR激光器相位和波长，以保证DBR激光器工作在最佳状态，完美解决了系统老化，精度要求高等问题。

处理器201根据电流检测单元205和电压上报单元206反馈的EAM电流值调整DBR激光器203的热调谐电流值，保证激光器的调谐电流值在激光器模式内，不会跳转到其他模式，解决了激光器容易跳模的技术问题。激光系统实时处在最佳状态，降低了系统对DBR激光器组件、电源、电阻等电路的高稳定度要求和规格(可以＞±0.1％)，获得了优于开环方案的可靠性、可供应性，降低了系统成本。

在一些实施例中，激光器可能会由于一些不确定因素，导致激光器内部芯片和材料出现波动，降低激光器的稳定性。因此处理器201可以不断重复执行步骤401，实时动态地确定EAM电流的极小值，并调整热调谐电流值，从而保证激光器不会跳模，增强激光器的稳定性。

以下将对处理器201确定极小值的方法进行详细的描述。

图5为本申请实施例中处理器201确定极小值的流程图。图6为图5对应的曲线示意图。该流程采用了热调谐电流值heater1、heater2、heater3，以及EAM电流值EA1、EA2、EA3。该过程包括：

501、调节所述激光器的热调谐电流值为预设的热调谐电流值heater2。

处理器201可以通过电源202调节激光器的热调谐电流值此处不再赘述。

在本申请实施例中，预设的热调谐电流值heater2可以是上次激光系统关机时对应的热调谐电流值，也可以是初始设定的一个热调谐电流值，还可以是根据原始标定电流关系曲线确定的EAM电流值极小值对应的热调谐电流值，本申请实施例对此不做限定。

502、获取此时所述激光器的电吸收调制EAM电流值EA2。

在本申请实施例中，处理器201可以通过电压上报单元206和电流检测单元205获取激光器的EAM电流值。

可以理解的是，当激光器的热调谐电流值为heater2时，获取到的激光器的EAM电流值称为EA2。示例性的，处理器201在执行步骤502时获取到激光器的EAM电流值为14.39mA，则EA2为14.39mA。

503、调节所述激光器的热调谐电流值为所述heater2减去预设值，获取此时所述激光器的电吸收调制EAM电流值EA1。

在本申请实施例中，处理器201可以通过电源调节所述激光器的热调谐电流值为所述heater2减去预设值。为方便描述，以下称heater2减去预设值为heater 1。当处理器201调节激光器的热调谐电流值为heater1后，可以通过电压上报单元206和电流检测单元205获取激光器的EAM电流值EA1。示例性的，当处理器201调节激光器的热调谐电流值为heater1后，可以获取到激光器的EAM电流值为14.41mA，则可以确定EA1为14.41mA。

该预设值可以根据所述激光器的热调谐效率和电流采样分辨率确定。示例性的，该预设值可以与激光器的热调谐效率具有对应关系，则根据该对应关系和激光器的热调谐效率可以确定该预设值的具体数值。而电流采样分辨率同理，此处不再赘述。

504、调节所述激光器的热调谐电流值为所述heater2加上所述预设值，获取此时所述激光器的电吸收调制EAM电流值EA3。

在本申请实施例中，步骤504的预设值可以与步骤503的预设值不一样，也可以一样，本申请实施例对此不做限定。当两者一样时，存储器中存储的预设值仅需要一个，节省了存储器的空间。为方便描述，可以称heater2加上预设值为heater3。

示例性的，当处理器201调节激光器的热调谐电流值为heater3后，可以获取到激光器的EAM电流值为14.41mA，则可以确定EA3为14.41mA。

505、若所述EA1、所述EA2和所述EA3中所述EA2最小，则确定所述极小值为所述EA2。

在本申请实施例中，处理器201比较EA1、EA2、EA3，若EA2最小，说明EA2的值是极小值。处理器201可以此时EA2对应的heater2作为激光器的热调谐电流值，使得激光器稳定工作在合适的工作模式，不会出现激光器跳模的现象。

在一些实施例中，为保持激光器长时间稳定工作在同一个模式，处理器201可以在执行完步骤505后间隔预设时间返回执行步骤502，从而重新确定新的极小值，保证激光器稳定工作。

506、若所述EA1、所述EA2和所述EA3中所述EA1最小，则将所述heater2更新为所述heater2减去预设值。

在本申请实施例中，处理器201可以比较EA1、EA2、EA3，若EA1最小，则EA1可能是极小值。因此处理器201可以将heater2更新为heater1，使得激光器的EAM电流值更接近极小值。然后处理器201可以继续返回执行步骤502，从而进一步使得激光器的EAM电流值接近极小值，即激光器的热调谐电流值更趋向于在激光器模式对应的热调谐电流范围内。

507、若所述EA1、所述EA2和所述EA3中所述EA3最小，则将所述heater2更新为所述heater2加上所述预设值。

在本申请实施例中，当EA3最小时，处理器201实际上将heater2更新为heater3。其他情况与前述步骤506类似，此处不再赘述。

步骤502至步骤507每一轮改变热调谐电流值的方法流程都能使激光器的EAM电流值更接近极小值，使得激光器的热调谐电流值更趋向于在激光器模式对应的热调谐电流范围内，从而能够保证激光器不会跳模。因而在实际应用中，处理器201可以设置时间间隔，每隔一个时间间隔则可以执行一轮步骤502至步骤507。特别地，若该时间间隔较小，可以认为处理器201实时动态地更新激光器的热调谐电流值。

图7为本申请实施例提供的激光器热调谐电流调整装置的示意图。该调整装置700包括：

调整模块701，用于通过电源在预设调谐电流区间内输出调谐电流至DBR激光器，以对DBR激光器进行调谐；

获取模块702，用于获取电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值；

处理模块703，用于获取所述EAM电流值在所述预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制所述电源的输出。

在本申请实施例中，调整模块701可用于执行上述图4对应的各个实施例中步骤401，或执行上述图5对应的各个实施例中步骤501、或执行上述各个实施例中与调整激光器热调谐电流相关的步骤。

在本申请实施例中，获取模块702可用于执行上述图4对应的各个实施例中步骤402，或执行上述图5对应的各个实施例中步骤502，或执行上述各个实施例中与获取激光器EAM电流值相关的步骤。

在本申请实施例中，处理模块703可用于执行上述图4对应的各个实施例中步骤403和步骤404，或执行上述图5对应的各个实施例中步骤505、步骤506和步骤507。

图8为本申请实施例提供的一种激光器供电设备的示意图。该供电设备800包括：一个或多个处理器801、存储器803、电压上报单元804、电流检测单元805、输入接口806、电源807和输出接口808，处理器801、存储器803、电压上报单元804和电源807可以通过通信总线802相连。所述存储器803用于存储一个或多个程序；所述一个或多个处理器801用于运行所述一个或多个程序，使得所述供电设备800执行如上述各个方法实施例对应的方法。

电压上报单元804、电流检测单元805和电源807与前述图2对应的实施例中电压上报单元206、电流检测单元205和电源202类似，此处不再赘述。

处理器801可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)、网络处理器(network processer，NP)、微处理器、或者可以是一个或多个用于实现本申请方案的集成电路，例如，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。

通信总线802用于在上述组件之间传送信息。通信总线802可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，附图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器803可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，也可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only Memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备，或者是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器803可以是独立存在，并通过通信总线802与处理器801相连接。存储器803也可以和处理器801集成在一起。

输入接口806可以是任意类型的接口，本申请实施例对此不做限定。该输入接口806可以连接激光器组件中的电吸收调制单元，以获取EAM电流值。

输出接口808可以是任意类型的接口，本申请实施例对此不做限定。该输出接口808可以连接激光器组件中的激光器，以调节该激光器的热调谐电流值。

在具体实现中，作为一种实施例，处理器801可以包括一个或多个CPU，如附图8中所示的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，供电设备800可以包括多个处理器，如附图8中所示的处理器801和处理器809。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(如计算机程序指令)的处理核。

在具体实现中，作为一种实施例，供电设备800还可以包括输出设备和输入设备。输出设备和处理器801通信，可以以多种方式来显示信息，例如当前激光器的热调谐电流值、当前激光器的EAM电流值等。例如，输出设备可以是液晶显示器(liquid crystaldisplay，LCD)、发光二级管(light emitting diode，LED)显示设备、阴极射线管(cathoderay tube，CRT)显示设备或投影仪(projector)等。输入设备和处理器801通信，可以以多种方式接收用户的输入。例如，输入设备可以是鼠标、键盘、触摸屏设备或传感设备等。

在一些实施例中，存储器803用于存储执行本申请方案的程序代码810，处理器801可以执行存储器803中存储的程序代码810。也即是，供电设备800可以通过处理器801以及存储器803中的程序代码810，来实现方法实施例提供的方法。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例中描述的各方法步骤和单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各实施例的步骤及组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域普通技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

Claims (13)

1.一种激光系统，其特征在于，包括：

电吸收调制激光器，包括：分布式布拉格反射DBR激光器，用于产生激光，以及电吸收调制单元，用于对所述激光进行调制；

电源，耦合至所述DBR激光器，用于在预设调谐电流区间内输出调谐电流，以对所述DBR激光器进行调谐；

反馈回路，用于获取所述电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值；

处理器，分别耦合至所述反馈回路以及所述电源，用于获取所述EAM电流值在所述预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制所述电源的输出。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器用于：

在所述预设调谐电流区间内，以预设值为间隔动态调节所述DBR激光器的调谐电流；

在动态调节过程中分别获取每个调谐电流值对应的EAM电流值；

确定所述EAM电流值中的极小值所对应的目标调谐电流值，控制所述电源将输出的调谐电流调节为所述目标调谐电流值。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理器用于：

调节所述DBR激光器的调谐电流值为第一调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第一EAM电流值；

调节所述DBR激光器的调谐电流值为第二调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第二EAM电流值，所述第二调谐电流值为所述第一调谐电流值减去所述预设值；

调节所述DBR激光器的调谐电流值为第三调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第三EAM电流值，所述第三调谐电流值为所述第一调谐电流值加上所述预设值；

若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第一EAM电流值最小，则以所述第一调谐电流值作为所述目标调谐电流值控制所述电源的输出；

若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第二EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值减去所述预设值；

若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第三EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值加上所述预设值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述DBR激光器的调谐效率和电流采样分辨率确定所述预设值。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反馈回路包括：电流检测单元和电压上报单元；

所述电流检测单元用于检测所述电吸收调制单元的所述EAM电流值并将所述EAM电流值转换为电压值；

所述电压上报单元用于将所述电压值采样上报至所述处理器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电流检测单元还用于光功率上报。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的系统，其特征在于，所述DBR激光器和所述电吸收调制单元的数量均为至少一个，且所述DBR激光器与所述电吸收调制单元一一对应。

8.一种激光器调谐电流调整方法，其特征在于，包括：

通过电源在预设调谐电流区间内输出调谐电流至DBR激光器，以对所述DBR激光器进行调谐；

获取电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值，所述电吸收调制单元用于对所述激光进行调制；

获取所述EAM电流值在所述预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制所述电源的输出。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述预设调谐电流区间内，以预设值为间隔动态调节所述DBR激光器的调谐电流；

在动态调节过程中分别获取每个调谐电流值对应的EAM电流值；

确定所述EAM电流值中的极小值所对应的目标调谐电流值，控制所述电源将输出的调谐电流调节为所述目标调谐电流值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

调节所述DBR激光器的调谐电流值为第一调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第一EAM电流值；

调节所述DBR激光器的调谐电流值为第二调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第二EAM电流值，所述第二调谐电流值为所述第一调谐电流值减去所述预设值；

调节所述DBR激光器的调谐电流值为第三调谐电流值，获取此时所述电吸收调制单元的第三EAM电流值，所述第三调谐电流值为所述第一调谐电流值加上所述预设值；

若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第一EAM电流值最小，则以所述第一调谐电流值作为所述目标调谐电流值控制所述电源的输出；

若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第二EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值减去所述预设值；

若所述第一EAM电流值、所述第二EAM电流值、所述第三EAM电流值中所述第三EAM电流值最小，则将所述第一调谐电流值更新为所述第一调谐电流值加上所述预设值。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述DBR激光器的调谐效率和电流采样分辨率确定所述预设值。

12.一种激光器供电装置，用于给电吸收调制激光器供电，其特征在于，包括处理器、存储器、电源和反馈回路；

所述处理器通过所述电源耦合所述电吸收调制激光器中的DBR激光器，用于控制所述电源在预设调谐电流区间内输出调谐电流，以对所述DBR激光器进行调谐；

所述反馈回路，用于获取所述电吸收调制激光器中的电吸收调制单元在调谐过程中产生的电吸收调制EAM电流值；

所述处理器耦合所述反馈回路，用于获取所述EAM电流值在所述预设调谐电流区间内的极小值，并根据所述极小值所对应的目标调谐电流值控制所述电源的输出；

所述处理器耦合所述存储器，所述存储器存储有指令，所述处理器调用所述存储器中存储的指令，以执行权利要求8至11任意一项所述的方法。

13.一种计算机可读存储介质，包括程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求8至11中任一项所述的方法。