CN210745154U - 光信号检测设备 - Google Patents

Abstract

一种光信号检测设备，适用于一个激光器，该光信号检测设备包含一个光信号产生装置、一个光功率量测装置，及一个后端计算机，所述光信号产生装置根据一个设定输入产生一个电流组合信号到所述激光器，使所述激光器产生输出激光，所述光信号产生装置根据输出激光产生一个第一光信号，所述光功率量测装置接收所述第一光信号且进行单端至差分转换产生一个差分光信号，且对所述差分光信号进行功率量测而产生一个第一光功率值与一个第二光功率值，所述后端计算机储存一个对照表，所述后端计算机根据所述第一、第二光功率值运算产生功率比值，并根据所述对照表比对出所述功率比值对应的激光波长值作为一个量测波长值。

Description

光信号检测设备

技术领域

本实用新型涉及一种光通讯技术领域，特别是指一种关于激光波长标定的光信号检测设备。

背景技术

专利公开号CN 105826811A揭示了一种可调谐激光器的定标设备及优化算法：将可调谐激光器输出光经由分光器分成两路，一路通过一带通滤波器(band-pass filter)滤除目标波长以外的光功率，另一路则通过一带拒滤波器(band-stop filter)滤除目标波长对应的光功率，再分别传送到一光探测器上，利用经过带通滤波器的光功率与经过带拒滤波器的光功率的比值得到边模抑制比(SMSR:Side-Mode Suppression Ratio)，配合优化算法计算出目标波长对应的驱动电流组合。

然而其缺点在于：由于二个滤波器的中心波长须同步调整，如此将导致量测时间增加，无法真正实现快速量测的效果，且在实际操作过程中，由于需要量测的波长数较多，进而有误操作的可能，导致后续测试的电流组合值与目标波长对应关系出错，因此现有的激光波长侦测的机制有改善的必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够无需对二个滤波器的中心波长同步调整，而能克服先前技术至少一个缺点的光信号检测设备。

本实用新型光信号检测设备适用于检测一个激光器，所述光信号检测设备包含光信号产生装置、光功率量测装置，及后端计算机。

所述光信号产生装置根据一设定输入产生一电流组合信号到所述激光器，使所述激光器产生一对应所述电流组合信号的激光，光信号产生装置根据所述输出激光产生一功率正比于所述激光的第一光信号，其中，所述激光对应一实际光波长及一实际边模抑制比，所述实际边模抑制比的定义是所述激光对应的频谱中，最大辐射光功率与次要辐射光功率的比值。

所述光功率量测设备接收来自所述光信号产生装置的所述第一光信号，且将所述第一光信号进行单端至差分转换产生一差分光信号，且对所述差分光信号进行功率量测，而产生一对应所述差分光信号的正相位成分的第一光功率值与一对应所述差分光信号的负相位成分的第二光功率值。

所述后端计算机电连接所述光功率量测装置，并储存一对照表，所述对照表记录多个不同的功率比值，及多个分别对应所述等功率比值的激光波长值，所述后端计算机根据所述第一光功率值与所述第二光功率值运算产生一功率比值，并根据所述对照表比对出所述功率比值对应的激光波长值作为一量测波长值。

较佳地，本实用新型光信号检测设备，所述光功率量测装置包括倾斜滤波器、第一光探测器，及第二光探测器，所述倾斜滤波器将所述第一光信号进行单端至差分转换产生所述差分光信号，所述第一光探测器接收所述差分光信号的正相位成分，且进行功率量测而得到所述第一光功率值，所述第二光探测器接收所述差分光信号的负相位成分，且进行功率量测而得到所述第二光功率值。

较佳地，本实用新型光信号检测设备，所述光信号产生装置包括输入控制板，及第一分光器，所述输入控制板接收所述设定输入，且根据所述设定输入将多个不同电流进行组合以产生所述电流组合信号，其中，所述设定输入指示一目标光波长与一目标边模抑制比，所述第一分光器接收来自所述激光器的所述输出激光，且据以进行分光以得到所述第一光信号与一第二光信号。

较佳地，本实用新型光信号检测设备，所述光信号产生装置还包括第二分光器，及光谱仪，所述第二分光器接收来自所述第一分光器的所述第二光信号，且据以进行分光以得到一第三光信号，所述光谱仪接收来自所述第二分光器的所述第三光信号，进行量测而得到一边模抑制比值。

较佳地，本实用新型光信号检测设备，所述后端计算机还电连接所述光谱仪以接收来自所述光谱仪的所述边模抑制比值，且判断所述光谱仪的所述边模抑制比值是否符合所述目标边模抑制比。

较佳地，本实用新型光信号检测设备，所述后端计算机还电连接所述光波长仪以接收来自所述光波长仪的所述波长值，且判断所述光波长仪的所述波长值是否符合所述目标波长值。

较佳地，本实用新型光信号检测设备，所述第一光信号的功率是所述激光的功率的1/2。

较佳地，本实用新型光信号检测设备，所述光信号产生装置还包括温度控制面板，用以控制所述激光器所处测试环境的温度。

较佳地，本实用新型光信号检测设备，所述电流组合信号包括一用以光波长粗调的第一电流，与一用以光波长微调的相位电流。

本实用新型的有益效果在于：通过所述光信号产生装置依据设定使所述激光器产生对应的激光，并由所述光信号产生装置再据以产生对应的第一光信号，使所述光功率量测设备根据所述的第一光信号直接转换出对应第一、第二光功率的差分光信号，进而供所述后端计算机可依据对照表快速标定出所述差分光信号的第一、第二光功率的功率比值对应的激光波长值。

附图说明

本实用新型的其他的特征及效果，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一示意图，说明本实用新型光信号检测设备的一实施例。

具体实施方式

参阅图1，本实用新型光信号检测设备的一实施例，适用于检测一个激光器1，所述光信号检测设备包含一个光信号产生装置2、一个光功率量测装置3，及一个后端计算机4。

所述光信号产生装置2根据一个设定输入产生一个电流组合信号到所述激光器1，使所述激光器1产生一个对应于所述电流组合信号的输出激光，所述光信号产生装置2根据所述输出激光产生一个功率正比于所述输出激光的第一光信号，其中，所述输出激光对应于一个实际光波长，及一个实际边模抑制比(SMSR:Side Mode Suppression Ratio)，所述实际边模抑制比的定义是所述输出激光对应的频谱中，其最大辐射光功率与次要辐射光功率的比值，此外，所述的电流组合信号包括一个用以供进行光波长粗调(coarseadjustment)的第一电流(含Left current、Right current)，与一个用以供进行光波长微调(fine adjustment)的相位电流(phase current)。

更详细地说，所述光信号产生装置2包括一个输入控制板21、一个第一分光器22、一个第二分光器23、一个光波长仪24、一个光谱仪25，及一个温度控制面板26。

所述输入控制板21提供多种不同电流值的电流并接收所述设定输入，且根据所述设定输入将所述不同的电流进行组合以产生所述电流组合信号，其中，所述设定输入指示一个目标光波长及一个目标边模抑制比，而所述第一分光器22接收来自所述激光器1的所述输出激光，且将该输出激光进行分光以得到所述第一光信号与一个第二光信号，在本实施例中，所述第一光信号与第二光信号的功率分别是所述输出激光的1/2(但波长不变)，而边模抑制比需达40dB以上，所述第二分光器23接收来自所述第一分光器22 的所述第二光信号，且据以进行分光以得到一个波长待测光信号与一个第三光信号，所述光波长仪24接收来自所述第二分光器23的所述波长待测光信号，并对所述波长待测光信号进行波长量测而得到其对应的一个波长值，所述波长待测光信号的功率是所述第二光信号的1/2(但波长不变)，所述光谱仪25接收来自所述第二分光器23的所述第三光信号，并进行量测而得到一个边模抑制比值，所述温度控制面板26用以控制所述激光器1所处测试环境的温度。

所述光功率量测装置3接收来自所述光信号产生装置2的所述第一分光器22对输出激光进行分光产生的所述第一光信号，且将所述第一光信号进行单端至差分转换以产生一组差分光信号(含二个信号成分，且二者相位相差180度)，且对所述差分光信号进行功率量测，进而产生一个对应于所述差分光信号的正相位成分的第一光功率值，及一个对应于所述差分光信号的负相位成分的第二光功率值。

更详细地说，所述光功率量测装置3包括一个倾斜滤波器31、一个第一光探测器32，及一个第二光探测器33，所述倾斜滤波器31属于具有三个端口(一个输入端、二个输出端)的无源电子电路，所述输入端接收所述第一光信号以供所述倾斜滤波器31进行单端至差分转换以产生所述差分光信号，而所述第一光探测器32自其中一输出端接收所述差分光信号的正相位成分，且进行功率量测而得到所述第一光功率值，所述第二光探测器33自另一输出端接收所述差分光信号的负相位成分，且进行功率量测而得到所述第二光功率值。

需再说明的是，所述倾斜滤波器31的运作原理为：接收一组组合的驱动电流，并将波长改变后的待测光输入至倾斜滤波器31的接收端，所述的倾斜滤波器31的输出端分成两路以将光信号输出至外部的第一、第二光探测器32、33，利用二者功率比值与光信号波长值的唯一性，进而可快速得到驱动电流组合与光信号波长的对应关系，从而大幅度提高测试效率，再者，由于本案的倾斜滤波器31仅将所述第一光信号进行单端至差分转换，未执行其他信号处理，因此响应速度极快，至于现有的光波长粗调技术在进行差分转换时，还需配合多次的光电转换及信号处理，因此其响应延迟是本案的 10倍以上。

所述后端计算机4电连接所述光功率量测装置3，并储存一个对照表，所述对照表记录多个不同的功率比值，及多个分别对应所述等功率比值的激光波长值，所述后端计算机4根据所述第一光功率值与所述第二光功率值进行运算产生一个对应的功率比值，并根据所述查找表比对出所述功率比值对应的激光波长值作为一个量测波长值。

此外，所述后端计算机4还电连接所述光谱仪25以接收来自所述光谱仪25的所述边模抑制比值，并据以判断所述光谱仪25运算出的所述边模抑制比值是否符合所述目标边模抑制比，且所述后端计算机4还电连接所述光波长仪24以接收来自所述光波长仪24的所述波长值，进而可判断所述光波长仪24运算产生的所述波长值是否符合所述目标波长值。

综上所述，本实施例通过所述输入控制板21依据所述设定输入将其不同的电流进行组合，以输出所述电流组合信号到所述激光器1而使其产生对应的输出激光，并将所述输出激光转换为所述第一光信号，接着再由所述倾斜滤波器31将所述第一光信号进行单端至差分转换以快速、直接产生所述差分光信号，并由所述第一、第二光探测器32、33对其进行功率量测，进而产生所述第一、第二光功率值，以供所述后端计算机4运算出所述功率比值，并依据所述对照表比对出对应的激光波长值，再者，所述后端计算机4 还可分别自据所述光谱仪25、所述光波长仪24接收所述输出激光对应的所述边模抑制比值、所述波长值，而无需再对二个滤波器的中心波长同步调整，以达到快速量测及可避免因调整滤波器同步频率所产生的误动作，确实能达成本实用新型的目的。

以上所述内容，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的范围。

Claims (9)

1.一种光信号检测设备，适用于检测一个激光器，其特征在于，所述光信号检测设备包含：

光信号产生装置，根据一个设定输入产生一个电流组合信号到所述激光器，使所述激光器产生一个对应所述电流组合信号的输出激光，所述光信号产生装置根据所述输出激光产生一个功率正比于所述输出激光的第一光信号，其中，所述输出激光对应一个实际光波长及一个实际边模抑制比，所述实际边模抑制比的定义是所述输出激光对应的频谱中，最大辐射光功率与次要辐射光功率的比值；

光功率量测装置，接收来自所述光信号产生装置的所述第一光信号，且将所述第一光信号进行单端至差分转换产生一个差分光信号，且对所述差分光信号进行功率量测，而产生一个对应于所述差分光信号的正相位成分的第一光功率值，与一个对应于所述差分光信号的负相位成分的第二光功率值；及

后端计算机，电连接所述光功率量测装置，并储存一个对照表，所述对照表记录多个不同的功率比值，及多个分别对应所述功率比值的激光波长值，所述后端计算机根据所述第一光功率值与所述第二光功率值运算产生一个功率比值，并根据所述对照表比对出所述功率比值对应的激光波长值作为一个量测波长值。

2.根据权利要求1所述的光信号检测设备，其特征在于，所述光功率量测装置包括

倾斜滤波器，将所述第一光信号进行单端至差分转换产生所述差分光信号，

第一光探测器，接收所述差分光信号的正相位成分，且进行功率量测而得到所述第一光功率值，及

第二光探测器，接收所述差分光信号的负相位成分，且进行功率量测而得到所述第二光功率值。

3.根据权利要求1所述的光信号检测设备，其特征在于，所述光信号产生装置包括

输入控制板，接收所述设定输入，且根据所述设定输入将多个不同电流进行组合以产生所述电流组合信号，其中，所述设定输入指示一目标光波长与一目标边模抑制比，及

第一分光器，接收来自所述激光器的所述输出激光，且据以进行分光以得到所述第一光信号与一第二光信号。

4.根据权利要求3所述的光信号检测设备，其特征在于，所述光信号产生装置还包括

第二分光器，接收来自所述第一分光器的所述第二光信号，且据以进行分光以得到一第三光信号，及

光谱仪，接收来自所述第二分光器的所述第三光信号，进行量测而得到一边模抑制比值。

5.根据权利要求4所述的光信号检测设备，其特征在于，所述后端计算机还电连接所述光谱仪以接收来自所述光谱仪的所述边模抑制比值，且判断所述光谱仪的所述边模抑制比值是否符合所述目标边模抑制比。

6.根据权利要求4所述的光信号检测设备，其特征在于，所述后端计算机还电连接所述光波长仪以接收来自所述光波长仪的所述波长值，且判断所述光波长仪的所述波长值是否符合一目标波长值。

7.根据权利要求1所述的光信号检测设备，其特征在于，所述第一光信号的功率是所述激光的功率的1/2。

8.根据权利要求1所述的光信号检测设备，其特征在于，所述光信号产生装置还包括：

温度控制面板，用以控制所述激光器所处测试环境的温度。

9.根据权利要求1所述的光信号检测设备，其特征在于，所述电流组合信号包括一用以光波长粗调的第一电流，与一用以光波长微调的相位电流。

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