CN1469993A - 检测光信号波长的波长检测器及方法 - Google Patents

Abstract

本专利说明一种波长检测器。该波长检测器把输入的光信号引进两条路径，路径中至少一条随光信号的波长而改变。在该两条路径中的光，被光电检测器检测，同时对输出的电信号进行对数放大。把对数放大了的信号加在差分放大器上，差分放大器的输出表示入射光信号的波长。

Description

检测光信号波长的波长检测器及方法

技术领域

本发明一般涉及能测量单色光信号波长的波长检测器。具体说，本发明提供的电输出信号，是对输入光信号波长的测量。本发明能用于光学领域、电信领域、和激光光谱领域，且特别适用于确定激光器或光源波长的光与模拟电子学复合系统。

背景技术

用于检测、监控、和控制激光波长波长测量装置，正在作为激光光学系统的组成部件出现。因为电信工业、光谱学、和分析化学工业已经发展到这样的阶段，精确的波长测量和控制成为重要的要求，所以对波长测量装置的需求正在增长。电信中密集波分复用(DWDM)系统和分析化学中高灵敏度光谱系统的发展，导致要求波长测量和控制系统快速、精密，提供实时的波长读出，而又廉价。

例如，在光电信系统中，如果激光光源工作在波长间隔为100GHz或更小的DWDM系统中，则激光光源必须保持波长漂移小于1GHz。这种过程可以用波长测量装置实现，就是用波长测量装置对激光器的输出抽样，然后给出一个信号，用于把激光波长调整至正确值并限制激光波长从该值偏离。此外，波长测量装置还用于把激光波长从一个电信信道(ITU信道)精密地切换到另一个电信信道。在宽的波长范围(在1550nm上是40nm)上快速和精密的波长切换(微秒至纳秒的切换时间)，正在成为DWDM系统一种新的和基本的要求。

在光谱学和分析化学中，只要有一种精密和相当快速的装置，能把激光器调谐至需要的波长，那么，化学成分或分子与原子组分的浓度，可以用可调谐二极管激光器容易地并廉价地测量。

从历史上说，已经有若干途径进行波长的测量。

1.用棱镜或衍射光栅，使不同波长沿不同方向色散，每一方向对应于唯一的波长。通过用狭缝和对光强灵敏的检测器，对这些方向扫描，能够确定光信号的波长特性。

2.另外，可以采用扫描光干涉仪，通常是Michelson干涉仪。通过改变干涉仪的长度某一已知量，并对干涉条纹数(假定用窄带光信号)计数，可以确定光信号的波长：

为了以极高精度确定光信号的波长，这些测量技术需要增加校准测量：

A.把未知波长与一光谱信号比较；或

B.把未知波长与稳定化的激光器信号比较。

这两种测量方法都要求用机械移动-因而颇长的时间-进行测量，通常在秒的数量级。还有，由于要求有微米尺度的稳定机械精度，所以要求昂贵且庞大的机械部件。利用这些技术，通过精密校准，能够获得优于1*10^-13米的分辨率，但是，进行这样测量所需的时间限制了它们在许多应用中的使用率。必要的机械稳定性和可重复性，连同校准测量的复杂性，肯定该种测量装置是庞大和昂贵的，限制了它们的使用率。

已经发展了若干方法，部分地解决了一些这样的问题。如果测量是在特定波长上对单色信号(即与中心频率比较，带宽非常小)进行的，则可以用介质带通滤波器或Fabry-Perot标准具代替参考波长。当光信号以谐振或接近谐振入射介质滤波器或Fabry-Perot标准具时，透过滤波器或标准具的透射率(或从之反射的反射率)，由光信号的波长及图1和图2的介质滤波器11a或标准具11b的谐振特性确定。光束加于分束器12上。从分束器出来的光，直接加于光电二极管13，又在它已经透过滤波器11(或从之反射)之后，加于第二光电二极管14。然后对两个光电二极管的输出进行比较。分束器和光电二极管的使用，消除了光束强度变化产生的任何误差。因此，透射率(或反射率)的测量，确定光的波长，除非相同的透射率(或反射率)能与不同波长对应。当光源的波长接近已知波长，很多时候是这种情况，那么，确定光的波长是不成问题的。更普遍地说，这意味着已经确定该波长是若干值之一。在有单个透射率峰的介质带通滤波器的情况下，可以确定该波长是两个值之一。在有多个谐振的Fabry-Perot标准具的情况下，可以确定该波长是多个值之一。

这些方法能把单色激光光源的波长锁定在需要的波长上。当光源的波长偏离由滤波器或标准具选定的需要的波长时，则光透过滤波器或标准具的透射率，也偏离该两个光电二极管输出所确定的需要的透射率。这一差值被用来提供误差校正信号，能够用该误差校正信号，把激光光源的波长调整至正确的值。

如果把带通介质滤波器用于波长测量或波长锁定，缺点是它工作的波长范围有限(通常＜2nm)。这意味着它不能用于诸如可调谐电信激光器的应用，在可调谐电信激光器应用中，宽的波长可调谐性是重要的要求。它还有缺点是，波长分辨率与薄膜镀层的质量有关，常常发生波动效应或标准具效应，这些效应限制了能用透射率测量的精度。

如果把Fabry-Perot标准具用于波长测量或波长锁定，它能使波长的测量或波长的锁定发生在许多与该Fabry-Perot不同谐振对应的不同波长上。缺点是，测量的精度受机械稳定性和热稳定性的限制。另一个缺点是，Fabry-Perot标准具有多个谐振透射率峰，从而有多个波长给出相同的透射率。因此，不能确定测量的绝对波长。用标准具还有一个缺点是，当波长位于它两个谐振的中点时，能达到的测量精度非常低。对电信系统，Fabry-Perot标准具的尺寸与信道间隔成反比。因此，当信道间隔从100GHz切换到50GHz再到25GHz等等时，标准具的大小必须加倍然后再变成四倍，意味着标准具变得越来越大。

发明内容

本发明的一个目的，是提供一种能克服上述许多问题的设备和方法。本发明的优点在于，波长读出信号与入射光束波长关系，在超过40nm的范围上，是单调的，在该范围上的稳定性优于±7pm，且稍作改进，在不改变光路长度的情况下，可达到＜±3pm，并且读出波长的速度仅受光电检测系统速度的限制。

本发明的其他目的和优点是：

a)提供一种廉价的测量光波长的设备和方法，

b)提供一种能够容易小型化的测量光波长的设备，

c)无需事先知道近似的波长而确立光的波长，

d)提供一种反馈信号，能用于锁定光学光源的输出波长，如单模激光器或光参量振荡器的输出波长，

e)提供一种测量光谱源光信号波长的廉价装置，用于环境和化学分析，和

f)提供一种测量光源波长起伏的装置。

本发明的目的和优点的实现，是借助一种光学系统，把激光器的光引进两条预定的路径，路径中至少一条的光强是随波长变化的。每一路径的光用光电检测器检测，光电检测器给出的光电电流被对数放大器接收，给出该两种光电电流强度的对数。减法器接收该对数输出并给出表示波长的信号。

更具体地说，本设备包括一种光学系统，该系统包含：把入射光束分为两束光束的分束器，每一光束近似为入射功率的一半；一个光谱滤波器或反射镜，其作用是对较长激光波长的反射比较短激光波长更强；一个光谱滤波器或反射镜，其作用是对较短激光波长的反射比对较长激光波长的反射更强；用于捕获来自两个光谱滤波器的光并产生光电电流的光电检测器；用于接收所述光电电流并给出该两光电电流的对数的对数放大器；最后是是减法器，把该两光电电流的对数相减并给出表示波长的输出信号。

模拟电子系统可以包括：每一光电检测器一个光电检测器放大器；每一光电检测信号一个对数放大器；和把该两个对数信号相减的差分放大器。

附图说明

结合附图阅读下面的详细说明，可以对本发明有更好的了解，附图有：

图1是示意图，画出用于测量光信号波长的现有技术设备。

图2是示意图，画出用于测量光信号波长的另一种现有技术设备。

图3是示意图，按照本发明的一个实施例，画出用于测量光信号或光束波长的检测器。

图4是示意图，按照本发明的另一个实施例，画出用于测量光信号或光束波长的检测器。

图5对采用透射率随波长线性变化的分束器的设备，画出作为波长函数的检测器输出信号。

图6对采用透射率随波长按Gauss式变化的分束器的设备，画出作为波长函数的检测器输出信号。

图7是当采用透射率或反射率随波长按Gauss式变化的滤波器或反射器时，画出作为波长函数的图6检测器的输出信号。

图8是示意图，画出一种偏振不灵敏的波长检测器。

图9是图8设备的三维表示。

图10是示意图，画出另一种偏振不灵敏的波长检测器。

图11是示意图，画出又一种偏振不灵敏的波长检测器。

图12是示意图，画出一种为校准波长检测器而引入参考信号的光学设备。

图13是示意图，画出按照本发明的操作，使用可调谐波长光学滤波器和波长检测器的光谱分析器。

图14是示意图，画出使用衍射光栅的窄带宽范围可调谐的波长检测器。

图15是示意图，画出使用本发明的波长检测器，对激光器和其他光源进行的波长锁定。

图16是示意图，画出波长检测器的三检测器型式，用于非单色光检测。

具体实施方式

图3按照本发明的一个实施例，画出波长检测器基本的光学和电学部件。该检测器放在接收光信号(光束)I_in的地方。该检测器包括透射率随波长变化的分束器22，用于形成两光束23和24。两光束被光电检测器28和29接收。模拟对数放大器电路26和27，接收光电检测器的输出，并给出接收的光电检测器电流的对数。两个对数输出被减法器或差分放大器31相减，给出表示光信号波长的信号。然后，能够用该信号与查阅表之类结合，给出波长的测量。

图4画出本发明的另一个实施例，图中相同部件用相同参考数字表示。在本实施例中，分束器33仅把输入光束I_in分为两光束34和36。该两光束然后落在滤波器37和38上，滤波器37和38是透射率特性随波长变化的短波长通(LWP)滤波器和长波长通(SWP)滤波器。用反射短波长和长波长的滤波器，可以收到相同效果。光电检测器和模拟电路与上述参照图3说明的相同，并用相同参考数字表示。

如果我们假定，激光束I_in被分解为两部分或两光束34和36，该两光束的强度为(1-η)*I_in和η*I_in，这里η是分束比且近似等于0.5，然后每一光束被适当的光谱滤波器37、38改变，那么，得到的光电电流是：

  I₁＝I_in(1-η)F₁                               (1)

  I₂＝I_inηF₂                                   (2)

这里I₁和I₂是光电检测器26和27输出的强度。

两个光电电流的每一个都被对数放大器28、29放大并随后转换为对数。获得的电压然后在减法器31中相减。 $I_{\mathrm{wd}}=\ln \left[I_{\mathrm{in}}(1-\mathrm{\η})F_1\right]-\ln \left[I_{\mathrm{in}}\mathrm{\η}{F}_2\right]$ $=\ln \left[(1-\mathrm{\η})F_1\right]-\ln \left[\mathrm{\η}{F}_2\right]$ $=\ln \left[\frac{(1-\mathrm{\η})}{\mathrm{\η}}\right]-\ln \left[\frac{F_1}{F_2}\right]---\left(3\right)$

输出电流I_wd是波长的表示。

注意，信号I_wd与激光的强度I_in无关。还有，I_wd与分束比η有关，也与光谱滤波器F₁和F₂有关。因此，如果这些成分的任一个在数值上作为波长的函数而变化，则输出信号就成为波长的表示。

如果我们假定，F₁＝F₂＝1，那么我们有I_wd只与η有关的特殊情形。我们通过图3，令η成为波长的函数，就能够创建一种波长检测器。最简单的情况是

  η(λ)＝mλ+b                  (4)

这里m和b是适当的常数，能在感兴趣的波长范围内，使h成为0与1之间的值。例如，如果h随波长线性地变化，在1525nm上h＝0，又在1575nm上h＝1，那么，m＝0.02和b＝30.5，于是我们得， $I_{\mathrm{wd}}\left(\mathrm{\λ}\right)=\ln \left[\frac{(1-(0.02\mathrm{\λ}-30.5))}{(0.02\mathrm{\λ}-30.5)}\right]---\left(5\right)$

从图5中可以看到η的线性变化和得到的波长检测器信号I_wd。波长检测器信号是随波长单调变化的曲线，但是，它在可用的波长范围上不产生线性的响应。通过修整η(1)，使在更大的范围上I_wd是线性的，就能改善该范围。

更为标准的镀层应该是Gauss形状的。图6画出使用分束比按Gauss式变化的分束器的I_wd。注意，在波长标尺的一端，波长检测器信号的线性得到改善，但在另一端却不然。

另外，可以使分束器的比值保持恒定，同时我们选择改变系统中滤波器的反射率。再次使该最简单的镀层随波长作Gauss式变化。我们可以考虑如下的情形，即37对较短波长的反射比对较长波长的反射更强，而38对较长波长的反射比对较短波长的反射更强。图7画出在此情形下得到的波长检测器信号I_wd。在这些条件下，该信号在滤波器的可用范围上是线性的。因此，该系统使检测器的可用范围最大化。

图8画出的偏振不灵敏波长检测器，使用长的和短的波通滤波器41a、41b、和42a、42b，这些滤波器在相互垂直的平面内按串列方式工作。图9是该种光学布局的三维简图。在其他方面，检测器按图4的说明工作，且用相同的参考数字表示相同的部件。要测量波长的从激光器或其他光源来的光I_in，不是以固定的偏振到达的。相反，它可以是任何角度的线偏振，或椭圆偏振。如果不把波长检测器做成偏振无关测量的，那么，不同的偏振态将给出不同的测量结果，产生测量误差。要抵消滤波器的偏振相关性，可以在平面内彼此相对地旋转滤波器41a、41b、和42a，使该两个平面对入射光束是确定的，而反射是垂直的。这表示偏振光对41a或42a是s偏振光(电场与表面平行)，对41b或42b是p偏振光，反之亦然。待测量光信号的每一偏振分量，经历全同的s偏振反射和p偏振反射，尽管次序不同，所以从滤波器41a、41b或42a、42b反射的光，偏振不发生改变。因此，不存在波检测器工作的偏振相关性。

另一种偏振不灵敏检测器示于图10。在该实施例中，对入射光束的波长进行两种分开的测量，对每种入射偏振一种测量，这样，不论入射偏振如何，波长测量都是正确的。每一波长检测器按图4的说明工作，且可以是偏振有关的。分束器43把待测量的入射光束分解为两个垂直偏振46、47，使该两种测量的每一种，都是对已知的并固定的偏振进行。把图4说明的光学配置和模拟电路用于每一偏振；相同的参考数字已经添加在相同的部件上。

再一种偏振不灵敏波长检测器示于图11。该检测器使用低反射率分束器51、52和60，和布置为正入射或接近正入射工作(即垂直于分束器表面)的短波长与长波长滤波器53和54。

分束器51和52各截取部分待测量的光，并把它反射至滤波器53和54，滤波器53和54把光沿它们的路径(或近似沿它们的路径)向后反射回去，使得光透过分束器51和60落在光电二极管55上，和通过分束器52落在光电二极管56上。来自两条臂中光电二极管的信号，进入对数放大器56和57，对数放大器的输出，进入减法器电路31。滤波器53或滤波器54的反射表面由光学干涉镀层组成，垂直入射于滤波器53或滤波器54反射表面的光，对所有偏振态有相等的反射率。因而消除或近似消除滤波器53和54的偏振灵敏性。在检测器短波长臂和长波长臂中，通过令分束器60与分束器51或52全同，从而把在待测量信号偏振上的任何效应，做成完全相同。于是，从分束器51前表面反射，又从滤波器53反射的信号，在到达光电二极管55之前，透过分束器51的前表面、分束器51的后表面、分束器60的前表面、和分束器60的后表面。在到达光电二极管56之前的信号，通过分束器51的前表面、分束器51的后表面、经分束器52的前表面反射、滤波器54的反射，最后透过分束器52的前表面和后表面。虽然次序不同，但透射率和和反射率(包括正入射下的SWP和LWP滤波器)是一样的。因为沿两条路径传播的信号，经历相同的效应，所以偏振效应是一样的，从而被减法电路拒绝。

如果分束器51和52有低的反射率，就是说，在1％至5％范围，且偏振灵敏性很小，即s和p偏振的反射接近相等，那么，分束器60可以取消。于是，两个光电二极管看见的信号具有近似一样的偏振导至的效应，因为分束器51对透过它的光的偏振效应非常小。

通过引进已知波长的参考信号，能够校准波长检测器。图12画出加在图4波长检测器的参考信号61，图中相同的部件有相同的参考数字。

波长检测器可以与窄带可调谐光滤波器62一起，用作光谱分析器。图13画出的波长检测器，从扫描可调谐窄带光滤波器62接收输出。这样消除了必需精确知道可调谐光滤波器的中心波长。

通常，光谱分析器使用运动的衍射光栅和固定的狭缝，或运动的狭缝和固定的衍射光栅，作为窄带可调谐光滤波器。扫描这种滤波器是缓慢的，因为它们需要机械运动和精密的机械位置测量，以确定它们的工作波长。它们还是庞大的、笨重的、和昂贵的，特别是要求高精度的话。使用具有窄带扫描可调谐光滤波器的波长检测器，消除了必需精确测量滤波器的中心波长，因为通过该滤波器的光的波长，能够用波长检测器确定。这样，由于允许使用广泛的各种滤波器，其中的一些能非常快速地调谐，所以能使光滤波器的扫描在确定它的中心波长中独立地完成。因此，窄带扫描光滤波器与波长检测器的组合，能构造十分紧凑的、廉价的、快速的、和高通用性的光谱分析器。

一种使用本发明的波长检测器的光谱分析器，示于图13。待检测的信号光-非单色的或单色的-被引导通过窄带扫描可调谐滤波器62。滤波器透过入射光的一部分，该部分由滤波器的调谐频率确定。假定该部分是窄带的-就是说，在波长上比波长检测器的带宽范围窄得多。波长检测器确定经窄带滤波器传送至波长检测器的该信号的波长和强度。当滤波器在待测量的波长范围上扫描时，滤波器给出信号光谱的测量。

因为正在进行波长测量的是波长检测器，不是滤波器，所以滤波器能够非常快地扫描，这使光谱分析器在需要滤波器快速扫描时非常有用。如果滤波器的扫描机构是电的，扫描能以微妙或小于微妙完成。如果用MEMS或压电技术，扫描能以毫妙或更快速完成。这种速度比当前典型的测量装置快得多，当前典型的测量装置的扫描不能比0.1秒左右快出许多，更常见的是一秒的扫描或更慢。还有，因为波长检测器是进行波长测量的，所以与当前使用的工作台式大小装置相反，该装置可以做得极其紧凑和轻盈。

要增大波长检测器的测量范围，可以用带有可调谐中心频率的长波长通滤波器和短波长通滤波器，代替图4所示固定波长滤波器。这样可使测量范围移动至波长谱的不同部分的同时，保持测量精度不变。例如，假定中心在1550nm上的测量范围是1nm和精度是1pm。通过使用可调谐滤波器，可以把1nm的测量范围移动至任何需要的中心频率上，同时保持测量精度不变。

可以实现如图14所示的使用衍射光栅71和孔径72、73的装置。用分束器74装备标准的光栅单色仪，于是它有两束输出光束76、77，而不是一束。光电检测器26、27前的狭缝72、73的作用，类似于具有Gauss或Lorentz响应的光滤波器。如果读出是半狭缝的，如图14所示，它们的作用便类似于长波长通和短波长通滤波器，能重复图7的操作。运行时，该装置可以用固定狭缝和旋转光栅，对某一已知波长移动至某一固定位置。通过旋转该光栅，可以工作在许多不同波长上。

如上所述，波长检测器能够作为分开的部件或综合进激光器组件中，以便提供反馈信号来控制激光器的波长。该种装置示意地画在图15，其中，分束器86接收激光光束87并把一部分88转向有关的设备。波长的控制，是按照本发明任一个实施例，用波长检测器检测部分89，并向控制激光87频率的电子反馈电路91，提供代表波长的输出信号。

图16画出一种光电子系统，用于检测光信号的非单色性。该系统按图11的配置使用三个分束器101、102、103。该系统基本上包括两个图4类型的波长检测器，一个包括分束器101、光电二极管104及短波长通滤波器106、和分束器102、光电二极管107及长波长通滤波器108；另一个包括分束器101、光电二极管104及短波长通滤波器106、和分束器103、光电二极管112及另一个长波长通滤波器111。对数放大器113及114与减法器116的组合，给出表示波长的第一输出，而对数放大器113及117与减法器118的组合，给出表示波长的第二输出。当引进一单色波长的输入光信号时，两个波长检测器读出该同一波长，且比较器119也这样指示。当引进一非单色信号时，两个波长检测器各给出波长的虚假读数且该两个虚假读数不同，比较器119发出非单色光信号的信号。

因此，已经说明一种廉价的、能够小型化的波长检测器，且该检测器精确地测量波长，无需事先知道其近似波长。该波长检测器能用于锁定光源的波长输出，还能用于测量光源的波长起伏。

前面对本发明特定实施例的说明，其目的在于演示和说明。不应认为这些说明企图穷举本发明，或把本发明限制在已经公开的准确形式；显然，借鉴上面的教导，可以实施许多修改和变化。选出并说明的各实施例，是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，让本领域熟练人员以各种修改来最好地利用本发明和各个实施例，以便适应预期的特殊应用。应当认为，本发明的范围由下面的权利要求书及它们的等效陈述界定。

Claims (15)

1.一种用于检测入射光信号波长的波长检测器，包括：

接收入射光信号并把它分成两条路径的装置，在两条路径的至少一条中，光信号的强度是随波长变化的，

光电检测器，接收每一条所述路径中的光信号，并给出每一条所述路径中光信号强度的输出电信号表示，

对数电路，接收该输出电信号并给出该电信号的对数，和

减法电路，接收所述输出信号的对数，并给出表示入射光信号波长的输出。

2.按照权利要求1的波长检测器，其中接收入射光信号并把它分成两条路径的所述装置，包括分束器，在该分束器中，每一路径中的光能量强度是随波长变化的。

3.按照权利要求1的波长检测器，包括一分束器和一波长灵敏滤波器，该分束器把入射光信号分成两条路径，该波长灵敏滤波器接收所述路径至少一条的光信号并让该光信号通过或把该光信号反射，使在所述路径中的光能量强度随波长而变化。

4.按照权利要求1的波长检测器，包括把入射光信号分成两条路径的分束器，和在一条所述路径中的长波长灵敏滤波器及在另一条所述路径中的短波长灵敏滤波器，每一滤波器让该路径中的光信号通过或把该光信号反射，使得每一条所述路径中的光信号强度随波长而变化。

5.一种用于检测入射光信号波长的偏振不灵敏波长检测器，包括：

分束器，把入射光信号分成两条路径，

第一和第二长波长灵敏滤波器，在一条所述路径中彼此垂直的平面内按串列方式连接，使得在所述路径中的光信号强度，随波长而变化，但不随偏振而变化，

第一和第二短波长灵敏滤波器，在另一条所述路径中彼此垂直的平面内按串列方式连接，使得在所述路径中的光信号强度，随波长而变化，但不随偏振而变化，

光电检测器，接收每一条所述路径的光信号，并给出表示每一条所述路径光信号强度的输出电信号，

对数电路，接收每一条所述路径的输出电信号，并给出该信号的对数，和

减法电路，接收所述输出信号的对数并给出表示入射光信号波长的输出。

6.一种用于检测入射光信号波长的偏振不灵敏波长检测器，包括：

偏振灵敏分束器，接收该光信号并把它分成有不同偏振的两条路径，

在每一条所述路径中的单独波长检测器，接收在它路径中的光能量，所述单独波长检测器每一个都包括：

接收入射偏振光信号，并把它分成另外两条路径的装置，另外两条路径的至少一条中，光信号的强度是随波长变化的，

光电检测器，接收所述另外路径每一条的光信号，并给出表示所述另外路径每一条中光信号强度的输出电信号，

对数电路，接收所述另外路径每一条的输出电信号，并给出该信号的对数，和

减法或比值电路，接收所述输出信号的对数，并给出表示入射偏振光信号波长的输出。

7.按照权利要求6的偏振不灵敏波长检测器，其中，接收入射偏振光信号并把它分成两条路径的所述装置，包括一分束器，在该分束器中，另外路径每一条的光能量是随波长变化的。

8.按照权利要求6的偏振不灵敏波长检测器，包括分束器和波长灵敏滤波器，该分束器把入射光信号分成两条路径，该波长灵敏滤波器接收所述另外路径至少一条中的光信号，并透过或反射该光信号，使在所述路径中的光能量强度，随波长变化。

9.按照权利要求6的偏振不灵敏波长检测器，包括分束器、长波长灵敏滤波器、和短波长灵敏滤波器，该分束器把入射光信号分成两条路径，该长波长灵敏滤波器在所述另外路径中的一条内，该短波长灵敏滤波器在所述另外路径中的另一条内，长波长灵敏滤波器和短波长灵敏滤波器，各透过或反射路径中的光信号，使在每一条所述路径中的光信号强度，随波长变化。

10.一种检测入射光信号波长的方法，包括的步骤为：

把该光信号分成两条路径，在两条路径的至少一条中，光束的强度是随波长变化的，

产生电信号，其数值代表所述路径每一条中光信号的强度，和

取所述电信号的比值，给出表示入射光信号波长的输出信号。

11.按照权利要求10的方法，其中的比值，是通过取每一电信号的对数，然后把对数相减而得到的。

12.一种用于检测入射光信号波长的波长检测器，包括：

接收入射光信号并把它分成至少两条路径的装置，在该至少两条路径的一条中，光信号的强度是随波长变化的，

光电检测器，接收所述路径每一条中的光信号，并给出表示所述路径每一条中光信号强度的输出电信号，和

比值电路，接收该电信号并给出电的读出，该电的读出与代表入射光能量波长的输入信号强度无关。

13.按照权利要求1的波长检测器，其中接收入射光信号并把它分成两条路径的所述装置，包括分束器，在该分束器中，每一路径中的光能量强度是随波长变化的。

14.按照权利要求13的波长检测器，包括一分束器和一波长灵敏滤波器，该分束器把入射光信号分成两条路径，该波长灵敏滤波器接收所述路径至少一条的光信号并让该光信号通过或把该光信号反射，使在所述路径中的光能量强度随波长而变化。

15.按照权利要求13的波长检测器，包括把入射光信号分成两条路径的分束器，和在一条所述路径中的长波长灵敏滤波器及在另一条所述路径中的短波长灵敏滤波器，每一滤波器让该路径中的光信号通过或把该光信号反射，使得每一条所述路径中的光信号强度随波长而变化。

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