CN118393312A - 一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法及装置。其中，所述方法包括：激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流‑波长响应特性表征。本申请采用光学频率梳作为光学频率参考，能够快速且准确地测量可调谐激光二极管的电流‑波长响应特性表征。

Description

一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法及装置

技术领域

本发明涉及激光技术领域，更为具体来说，本发明涉及一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法及装置。

背景技术

可调谐半导体激光吸收光谱技术是一种非侵入式光谱测量技术，具有高选择性、高灵敏度、高分辨和信号高保真的特点；可以同时检测气体的浓度、温度、压强和流速等多参数流场信息，当前被广泛应用在燃烧流场诊断、环境监测和农业生产等领域。

可调谐激光二极管是调制吸收光谱技术的核心器件。可调谐激光二极管的波长特性分为静态（或稳态）波长特性和动态（或瞬态）波长特性；稳态波长特性是指激光器输出波长随注入电流或工作温度的变化而变化的规律性；而动态波长特性就是指当激光器在快速调谐过程中的动态波长特性，这一特性在实际应用中至关重要。在TDLAS系统中，为了准确描述气体自身的吸收特性，应通过波长序列将吸收峰极值点的位置对应为波长，再对两谷值的波长位置求差后得到吸收峰的锋宽，所以波长序列在吸收峰定位识别以及线型检测压强中具有重要作用。由于在测量过程中，可以通过温控措施稳定激光二极管的温度，因此激光二极管的电流-波长特性的表征更加关键。通常可用于分析可调谐激光二极管电流-波长特性的手段有光谱仪、FP标准具、光纤延时自外差法等方法。光谱仪仅能够用于分析静态波长特性，FP标准具和光纤延时自外差法的波长表征精度相对偏低。

发明内容

本申请实施例提供了一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法及装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本申请提供了一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，该方法包括：

激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；

所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；

根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。

根据一种优选实施方式，所述根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号，包括：

所述光学频率梳输出所述电流响应特性测量的光学频率激光；

所述光学频率激光和所述第一路激光经第一偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的合成激光；

所述合成激光依次经过窄带光学滤光片、线偏振器、第一光电探测器和窄带带通滤波器后，得到所述电流响应特性测量的拍频信号；

混频器将所述拍频信号与射频源输出信号进行混频后，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

将所述第一偏振分束器、所述窄带光学滤光片、所述线偏振器、所述第一光电探测器、所述窄带带通滤波器、所述混频器和所述射频源作为所述第一组元件。

根据一种优选实施方式，所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征，包括：

所述第二路激光经第一λ/2波片、第二偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的第一分支激光和第二分支激光；

所述第一分支激光经过第二光电探测器后，得到所述电流响应特性测量的输出光强信号。

根据一种优选实施方式，所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征，还包括：

所述第二分支激光经反射镜反射后，得到所述电流响应特性测量的反射激光；

将所述反射激光和所述混频信号输入AOM移频器，所述AOM移频器输出光脉冲信号；

所述光脉冲信号依次经过第三光电探测器和低通滤波器，得到所述电流响应特性测量的外部触发信号。

根据一种优选实施方式，所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征，还包括：

高速数据采集卡经所述外部触发信号的触发，对所述驱动电流和所述输出光强信号进行采集，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征；

将所述第一λ/2波片、所述第二偏振分束器、所述第二光电探测器、所述反射镜、所述AOM移频器、所述第三光电探测器、所述低通滤波器和所述高速数据采集卡作为所述第二组元件。

第二方面，本申请提供了一种可调谐激光二极管电流响应特性测量装置，该装置包括：

驱动电流获取模块，用于通过激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；

激光获取模块，用于将所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；

处理模块，用于根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

确定模块，用于根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。

根据一种优选实施方式，所述处理模块，具体用于：

所述光学频率梳输出所述电流响应特性测量的光学频率激光；

所述光学频率激光和所述第一路激光经第一偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的合成激光；

所述合成激光依次经过窄带光学滤光片、线偏振器、第一光电探测器和窄带带通滤波器后，得到所述电流响应特性测量的拍频信号；

混频器将所述拍频信号与射频源输出信号进行混频后，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

将所述第一偏振分束器、所述窄带光学滤光片、所述线偏振器、所述第一光电探测器、所述窄带带通滤波器、所述混频器和所述射频源作为所述第一组元件。

根据一种优选实施方式，所述确定模块，用于：

所述第二路激光经第一λ/2波片、第二偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的第一分支激光和第二分支激光；

所述第一分支激光经过第二光电探测器后，得到所述电流响应特性测量的输出光强信号。

根据一种优选实施方式，所述确定模块，还用于：

所述第二分支激光经反射镜反射后，得到所述电流响应特性测量的反射激光；

将所述反射激光和所述混频信号输入AOM移频器，所述AOM移频器输出光脉冲信号；

所述光脉冲信号依次经过第三光电探测器和低通滤波器，得到所述电流响应特性测量的外部触发信号。

根据一种优选实施方式，所述确定模块，还用于：

高速数据采集卡经所述外部触发信号的触发，对所述驱动电流和所述输出光强信号进行采集，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征；

将所述第一λ/2波片、所述第二偏振分束器、所述第二光电探测器、所述反射镜、所述AOM移频器、所述第三光电探测器、所述低通滤波器和所述高速数据采集卡作为所述第二组元件。

第三方面，本申请提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

第四方面，本申请提供一种终端，可包括：处理器和存储器；其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本申请中，所述可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。为了能够更加精确地对可调谐激光二极管的电流-波长响应特性进行表征，本申请利用具有梳状频谱且频率精度极高的光学频率梳作为光学频率基准，提出一种更加准确和稳定的表征方法，从而实现具有更高精度的气体传感。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本申请实施例提供的一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法的可调谐激光二极管电流-波长响应特性表征系统示意图；

图3是本申请实施例提供的一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法的可调谐激光二极管电流-波长响应特性测量的原理框图；

图4是本申请实施例提供的一种可调谐激光二极管电流响应特性测量装置的装置示意图；

图5是本申请实施例提供的一种终端示意图。

附图标记：

1、可调谐二极管激光器，2、第二λ/2波片，3、第三偏振分束器，4、第一λ/2波片，5、第二偏振分束器，6、第二光电探测器，7、高速数据采集卡，8、低通滤波器，9、第三λ/2波片，10、光学频率梳，11、第四λ/2波片，12、第一偏振分束器，13、窄带光学滤光片，14、线偏振器，15、第一光电探测器，16、窄带带通滤波器，17、混频器，18、射频源，19、反射镜，20、AOM移频器，21、第三光电探测器；

1001、处理器，1002、通信总线，1003、用户接口，1004、网络接口，1005、存储器。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统和方法的例子。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参见图1-3，为本申请实施例提供了一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法的流程示意图。如图1-3所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：

针对现有技术中电流-波长响应特性测量方法的局限，本申请实施例提出了一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，是一种基于光学频率梳的超高精确的可调谐激光二极管电流-波长响应特性测量表征方法。本申请利用具有极高频率准确度和高稳定度的光学频率梳10作为光学频率基准，通过激光拍频、窄带带通滤波器16和声光调制器将可调谐激光二极管与光学频率梳10的拍频信号转换为二极管驱动电流采样的触发信号（即外部触发信号），从而测量可调谐激光二极管输出波长的电流响应特性。本申请能够快速且准确地测量可调谐激光二极管输出波长的电流响应特性。所述可调谐激光二极管输出波长的电流响应特性，即为可调谐激光二极管的电流-波长响应特性表征。

如图2和3所示，一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，对应一种精确的可调谐激光二极管电流-波长响应特性表征系统，该系统包括可调谐二极管激光器1、光学频率梳10、激光拍频模块、采样驱动信号产生模块和高速数据采集模块。其中，可调谐二极管激光器1由激光驱动器和可调谐激光二极管组成，激光驱动器输出驱动电流；可调谐激光二极管在激光驱动器的驱动下发出（可调谐）激光，该激光被分为两束，即第一路激光和第二路激光。在激光拍频模块中，第一路激光与光学频率梳10进行拍频干涉，产生拍频信号。在本申请实施例中，采样驱动信号产生模块将拍频信号转化为电压脉冲信号作为高速数据采集模块的外部触发脉冲信号。在采样驱动信号产生模块中，采样驱动信号产生模块由具有光开光和光电转换功能的器件组成，当拍频信号随着激光频率扫描达到设定频率阈值时，利用窄带带通滤波器16将达到设定频率阈值的拍频信号提取滤出，用于声光调制器的射频驱动，使得声光调制器作为光开关打开；第二分支激光经反射镜19反射得到的反射激光径声光调制器后产生与提取的设定频率阈值的拍频信号同步的光脉冲信号。利用第三光电探测器21将所述光脉冲信号转化的电压脉冲信号，采样驱动信号产生模块就会输出电压脉冲信号，进而产生高速数据采集模块的外部触发脉冲信号。第一分支激光经第二光电探测器6后，得到输出光强信号。通过采样驱动信号产生模块触发高速数据采集模块，使高速数据采集模块根据外部触发脉冲信号到来时间（上升沿或下降沿）对激光驱动器输出的所述驱动电流和所述输出光强信号进行精确采样。

在本申请实施例中，所述声光调制器可以为AOM移频器20；外部触发脉冲信号，又称为外部触发信号、采样触发信号；下述λ/2波片可称为半波片。

S100,激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流。

S200,所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光。

在本申请实施例中，可调谐激光二极管的出射激光经过第二λ/2波片2和第三偏振分束器3后分为两束光路，所述激光包括第一路激光和第二路激光。

S300,根据所述第一路激光、光学频率梳10和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号，包括：

所述光学频率梳10输出所述电流响应特性测量的光学频率激光；所述光学频率梳10具有梳齿状的频率结构且梳齿间频率间隔相同，不限于精密锁定的标准频率梳，还可以是频率未锁定的飞秒激光器或其他具有相似频率特性的频率标准。

所述光学频率激光和所述第一路激光经第一偏振分束器12后，得到所述电流响应特性测量的合成激光；所述合成激光依次经过窄带光学滤光片13、线偏振器14、第一光电探测器15和窄带带通滤波器16后，得到所述电流响应特性测量的拍频信号。

在本申请实施例中，第一路激光经过第三λ/2波片9调整偏振态后用于与光学频率梳10拍频。光学频率梳10输出的光学频率激光经过第四λ/2波片11调整偏振方向后与第一路激光在第一偏振分束器12处合为一束光，可称为合成激光，所述合成激光再经窄带光学滤光片13滤波和线偏振器14强制统一偏振方向后产生拍频干涉，得到拍频信号，所述拍频信号由第一光电探测器15转化为电信号后，由窄带带通滤波器16从转化为电信号的拍频信号中提取出达到设定频率阈值的拍频信号。接着，混频器17将达到设定频率阈值的所述拍频信号与射频源18输出信号进行混频后，得到所述电流响应特性测量的混频信号；将所述第一偏振分束器12、所述窄带光学滤光片13、所述线偏振器14、所述第一光电探测器15、所述窄带带通滤波器16、所述混频器17和所述射频源18作为所述第一组元件。

S400,根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征，包括：

所述第二路激光经第一λ/2波片4、第二偏振分束器5后再分为两束光，即得到了所述电流响应特性测量的第一分支激光和第二分支激光。

所述第一分支激光进入第二光电探测器6用于监测可调谐激光二极管的功率变化，所述第一分支激光经过第二光电探测器6后，得到所述电流响应特性测量的输出光强信号。

所述第二分支激光经反射镜19反射后，得到所述电流响应特性测量的反射激光；将所述反射激光和所述混频信号输入AOM移频器20，所述AOM移频器20输出光脉冲信号；混频器17将混频信号加载到AOM移频器20上，由混频信号驱动AOM移频器20工作从而实现频率被严格控制的光开光效果。反射激光输入AOM移频器20，所述AOM移频器20输出对应地光脉冲信号。

所述光脉冲信号依次经过第三光电探测器21和低通滤波器8，得到所述电流响应特性测量的外部触发信号。AOM移频器20输出的光脉冲信号经第三光电探测器21转化为电压脉冲信号，由低通滤波器8消除所述电压脉冲信号的毛刺后作为高速数据采集卡7的外部触发信号。

高速数据采集卡7经所述外部触发信号的触发，对可调谐激光二极管的所述驱动电流和所述输出光强信号进行采集，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征；所述输出光强信号可以反映出输出光强变化信息。

在本申请实施例中，由于该外部触发信号具有与光学频率梳10时域脉冲相同的时间间隔（重复频率的倒数），该外部触发信号由固定的拍频频率决定，结合光学频率梳10的频率特性可知，被采集的驱动电流和输出光强信号所对应的激光频率是精确可知的，激光驱动器的驱动电流与激光频率具有严格的一一对应关系，从而实现可调谐激光二极管电流-波长响应特性的精确表征。

将所述第一λ/2波片4、所述第二偏振分束器5、所述第二光电探测器6、所述反射镜19、所述AOM移频器20、所述第三光电探测器21、所述低通滤波器8和所述高速数据采集卡7作为所述第二组元件。

综上所述，随着可调谐激光二极管的波长扫描，会产生一个频率在固定区间内连续往复变化的混频信号，当这个混频信号满足AOM移频器20工作频率时，AOM移频器20作为光开关就会打开，使光路导通，根据第二分支激光对应的反射激光输出一个光脉冲信号，光脉冲信号经过第三光电探测器21转换为电压脉冲信号，这个电压脉冲信号就是高速数据采集模块采样的外部触发信号。最终效果就是，可调谐二极管激光器1每扫过一个光学频率梳10的重复频率值，高速数据采集模块就会对驱动电流和第一分支激光对应的输出光强信号进行一次采集，从而获得可调谐激光二极管的电流-频率响应特性。

需要说明的是，尽管该实施例是采用自由空间光路演示，但是本申请并不局限于空间光路形式，全光纤光路和部分光纤光路的测量形式依然在本申请的涵盖范围内。

在本申请实施例中，所述可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；根据所述第一路激光、光学频率梳10和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。由于光学频率梳10可以溯源至原子钟，因此具有极高的频率准确度。本申请实施例采用光学频率梳10作为光学频率参考，可以对可调谐激光二极管的电流-波长响应特性表征进行更加准确的标定，有利于进一步提高基于可调谐激光二极管的各种传感应用。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

请参见图4，其示出了本发明一个示例性实施例提供的一种可调谐激光二极管电流响应特性测量装置的结构示意图。该装置包括：驱动电流获取模块10000、激光获取模块20000、处理模块30000和确定模块40000。

驱动电流获取模块10000，用于通过激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；

激光获取模块20000，用于将所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；

处理模块30000，用于根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

确定模块40000，用于根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。

根据一种优选实施方式，所述处理模块30000，具体用于：

所述光学频率梳输出所述电流响应特性测量的光学频率激光；

所述光学频率激光和所述第一路激光经第一偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的合成激光；

所述合成激光依次经过窄带光学滤光片、线偏振器、第一光电探测器和窄带带通滤波器后，得到所述电流响应特性测量的拍频信号；

混频器将所述拍频信号与射频源输出信号进行混频后，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

将所述第一偏振分束器、所述窄带光学滤光片、所述线偏振器、所述第一光电探测器、所述窄带带通滤波器、所述混频器和所述射频源作为所述第一组元件。

根据一种优选实施方式，所述确定模块40000，用于：

所述第二路激光经第一λ/2波片、第二偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的第一分支激光和第二分支激光；

所述第一分支激光经过第二光电探测器后，得到所述电流响应特性测量的输出光强信号。

根据一种优选实施方式，所述确定模块40000，还用于：

所述第二分支激光经反射镜反射后，得到所述电流响应特性测量的反射激光；

将所述反射激光和所述混频信号输入AOM移频器，所述AOM移频器输出光脉冲信号；

所述光脉冲信号依次经过第三光电探测器和低通滤波器，得到所述电流响应特性测量的外部触发信号。

根据一种优选实施方式，所述确定模块40000，还用于：

高速数据采集卡经所述外部触发信号的触发，对所述驱动电流和所述输出光强信号进行采集，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征；

将所述第一λ/2波片、所述第二偏振分束器、所述第二光电探测器、所述反射镜、所述AOM移频器、所述第三光电探测器、所述低通滤波器和所述高速数据采集卡作为所述第二组元件。

需要说明的是，上述实施例提供的可调谐激光二极管电流响应特性测量装置在执行可调谐激光二极管电流响应特性测量方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的可调谐激光二极管电流响应特性测量装置与可调谐激光二极管电流响应特性测量方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

在本申请实施例中，所述可调谐激光二极管电流响应特性测量装置。激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。本申请采用光学频率梳作为光学频率参考，能够快速且准确地测量可调谐激光二极管的电流-波长响应特性表征。

本发明还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的可调谐激光二极管电流响应特性测量方法。

本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例的可调谐激光二极管电流响应特性测量方法。

请参见图5，为本申请实施例提供了一种终端的结构示意图。如图5所示，终端可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。

其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口1003可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器1005可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图5所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及可调谐激光二极管电流响应特性测量应用程序。

在图5所示的终端中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的可调谐激光二极管电流响应特性测量应用程序，并具体执行以下操作：

激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；

所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；

根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。

在一个实施例中，处理器1001在执行所述根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号时，具体执行以下操作：

所述光学频率梳输出所述电流响应特性测量的光学频率激光；

所述光学频率激光和所述第一路激光经第一偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的合成激光；

所述合成激光依次经过窄带光学滤光片、线偏振器、第一光电探测器和窄带带通滤波器后，得到所述电流响应特性测量的拍频信号；

混频器将所述拍频信号与射频源输出信号进行混频后，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

将所述第一偏振分束器、所述窄带光学滤光片、所述线偏振器、所述第一光电探测器、所述窄带带通滤波器、所述混频器和所述射频源作为所述第一组元件。

在一个实施例中，处理器1001在执行所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征时，具体执行以下操作：

所述第二路激光经第一λ/2波片、第二偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的第一分支激光和第二分支激光；

所述第一分支激光经过第二光电探测器后，得到所述电流响应特性测量的输出光强信号。

在一个实施例中，处理器1001在执行所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征时，具体执行以下操作：

所述第二分支激光经反射镜反射后，得到所述电流响应特性测量的反射激光；

将所述反射激光和所述混频信号输入AOM移频器，所述AOM移频器输出光脉冲信号；

所述光脉冲信号依次经过第三光电探测器和低通滤波器，得到所述电流响应特性测量的外部触发信号。

在一个实施例中，处理器1001在执行所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征时，具体执行以下操作：

高速数据采集卡经所述外部触发信号的触发，对所述驱动电流和所述输出光强信号进行采集，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征；

将所述第一λ/2波片、所述第二偏振分束器、所述第二光电探测器、所述反射镜、所述AOM移频器、所述第三光电探测器、所述低通滤波器和所述高速数据采集卡作为所述第二组元件。

在本申请中，所述可调谐激光二极管电流响应特性测量方法及装置。激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。本申请采用光学频率梳作为光学频率参考，能够快速且准确地测量出可调谐激光二极管的电流-波长响应特性表征。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；

所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；

根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。

2.根据权利要求1所述的可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，其特征在于，所述根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号，包括：

所述光学频率梳输出所述电流响应特性测量的光学频率激光；

所述光学频率激光和所述第一路激光经第一偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的合成激光；

所述合成激光依次经过窄带光学滤光片、线偏振器、第一光电探测器和窄带带通滤波器后，得到所述电流响应特性测量的拍频信号；

混频器将所述拍频信号与射频源输出信号进行混频后，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

将所述第一偏振分束器、所述窄带光学滤光片、所述线偏振器、所述第一光电探测器、所述窄带带通滤波器、所述混频器和所述射频源作为所述第一组元件。

3.根据权利要求1所述的可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，其特征在于，所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征，包括：

所述第二路激光经第一λ/2波片、第二偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的第一分支激光和第二分支激光；

所述第一分支激光经过第二光电探测器后，得到所述电流响应特性测量的输出光强信号。

4.根据权利要求3所述的可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，其特征在于，所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征，还包括：

所述第二分支激光经反射镜反射后，得到所述电流响应特性测量的反射激光；

将所述反射激光和所述混频信号输入AOM移频器，所述AOM移频器输出光脉冲信号；

所述光脉冲信号依次经过第三光电探测器和低通滤波器，得到所述电流响应特性测量的外部触发信号。

5.根据权利要求4所述的可调谐激光二极管电流响应特性测量方法，其特征在于，所述根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征，还包括：

高速数据采集卡经所述外部触发信号的触发，对所述驱动电流和所述输出光强信号进行采集，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征；

将所述第一λ/2波片、所述第二偏振分束器、所述第二光电探测器、所述反射镜、所述AOM移频器、所述第三光电探测器、所述低通滤波器和所述高速数据采集卡作为所述第二组元件。

6.一种可调谐激光二极管电流响应特性测量装置，其特征在于，包括：

驱动电流获取模块，用于通过激光驱动器输出电流响应特性测量的驱动电流；

激光获取模块，用于将所述驱动电流输入可调谐激光二极管，所述可调谐激光二极管射出所述电流响应特性测量的激光，所述激光包括第一路激光和第二路激光；

处理模块，用于根据所述第一路激光、光学频率梳和第一组元件，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

确定模块，用于根据所述驱动电流、所述第二路激光、所述混频信号和第二组元件，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征。

7.根据权利要求6所述的可调谐激光二极管电流响应特性测量装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：

所述光学频率梳输出所述电流响应特性测量的光学频率激光；

所述光学频率激光和所述第一路激光经第一偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的合成激光；

所述合成激光依次经过窄带光学滤光片、线偏振器、第一光电探测器和窄带带通滤波器后，得到所述电流响应特性测量的拍频信号；

混频器将所述拍频信号与射频源输出信号进行混频后，得到所述电流响应特性测量的混频信号；

将所述第一偏振分束器、所述窄带光学滤光片、所述线偏振器、所述第一光电探测器、所述窄带带通滤波器、所述混频器和所述射频源作为所述第一组元件。

8.根据权利要求6所述的可调谐激光二极管电流响应特性测量装置，其特征在于，所述确定模块，用于：

所述第二路激光经第一λ/2波片、第二偏振分束器后，得到所述电流响应特性测量的第一分支激光和第二分支激光；

所述第一分支激光经过第二光电探测器后，得到所述电流响应特性测量的输出光强信号。

9.根据权利要求8所述的可调谐激光二极管电流响应特性测量装置，其特征在于，所述确定模块，还用于：

所述第二分支激光经反射镜反射后，得到所述电流响应特性测量的反射激光；

将所述反射激光和所述混频信号输入AOM移频器，所述AOM移频器输出光脉冲信号；

所述光脉冲信号依次经过第三光电探测器和低通滤波器，得到所述电流响应特性测量的外部触发信号。

10.根据权利要求9所述的可调谐激光二极管电流响应特性测量装置，其特征在于，所述确定模块，还用于：

高速数据采集卡经所述外部触发信号的触发，对所述驱动电流和所述输出光强信号进行采集，确定所述电流响应特性测量的电流-波长响应特性表征；

将所述第一λ/2波片、所述第二偏振分束器、所述第二光电探测器、所述反射镜、所述AOM移频器、所述第三光电探测器、所述低通滤波器和所述高速数据采集卡作为所述第二组元件。