專利名稱：一種具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寬譜光纖光源，更特別地說，是指一種具有光功率和平均波長穩(wěn) 定的寬譜光纖光源。
背景技術(shù)：
寬譜光纖光源是一種基于摻鉺光纖中自發(fā)輻射放大原理的寬帶光源。寬譜光纖光 源具有溫度穩(wěn)定性好、譜線寬、輸出功率高、使用壽命長等優(yōu)點，在光傳感，光'通信
和光測試等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；尤其作為高精度光纖陀螺的關(guān)鍵部件之一，需要 考慮波長、時間相干性、功率和平均波長穩(wěn)定性，工作溫度范圍等因素，因此對寬譜 光纖光源的功率和波長穩(wěn)定性有較高的要求。
目前，改善寬譜光纖光源的平均波長穩(wěn)定性的措施大都集中在光路上，如通過仿 真和實驗獲取優(yōu)化結(jié)構(gòu)和優(yōu)化參數(shù)、通過光柵補償、釆用波長相關(guān)反射技術(shù)等。光路 優(yōu)化和補償技術(shù)可一定程度上提髙寬譜光纖光源的平均波長溫度穩(wěn)定性，但在寬的溫 度范圍一45'C + 7(TC，光源的輸出不穩(wěn)定。
發(fā)明 內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源，該寬譜光 纖光源根據(jù)平均波長隨溫度變化的關(guān)系，通過改變泵浦驅(qū)動電流保證平均波長的穩(wěn) 定；同時通過監(jiān)控探測器的輸出，利用負反饋閉環(huán)控制原理調(diào)節(jié)衰減器的驅(qū)動電壓， 控制輸出功率穩(wěn)定性。本發(fā)明所述的控制裝置通過引入磁光衰減器，實現(xiàn)了平均波長
與光功率兩個參數(shù)的獨立，同時控制，整個控制系統(tǒng)采用全數(shù)字方式，提高了寬譜光 纖光源的平均波長和功率穩(wěn)定性。
本發(fā)明的一種具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源，該寬譜光纖光源包括 有微處理器(1)、光信號采集電路(2)、監(jiān)控探測器(3)、磁光衰減器(4)、泵浦 激光器驅(qū)動電路(5)、溫度傳感器(6)、衰減器驅(qū)動電路(7)、泵浦激光器(11)、 波分復(fù)用器(12)、光纖環(huán)(13)、增益平坦濾波器(14)、光纖隔離器(15);其中， 泵浦激光器(11)、波分復(fù)用器(12)、光纖環(huán)(13)、增益平坦濾波器(l4)、光纖 隔離器(15)形成寬譜光纖光源的光路部分；磁光衰減器(4)、監(jiān)控探測器(3)、 微處理器(1)、泵浦激光器驅(qū)動電路(5)、衰減器驅(qū)動電路(7)、光信號采集電路 (2)、溫度傳感器(6)形成寬譜光纖光源的信號采集處理部分。
泵浦激光器(11)的尾纖與波分復(fù)用器(12)的A端光纖熔接，波分復(fù)用器(12) 的B端光纖與光纖環(huán)(13)的一端熔接，波分復(fù)用器(12)的C端光纖與增益平坦 濾波器(14)的入纖熔接，增益平坦濾波器(14)的尾纖與光纖隔離器(15)的入 纖熔接，光纖隔離器(15)的尾纖與磁光衰減器(4)的A端連接，光纖環(huán)(13) 的另 一端被磨斜成為光反射端；
磁光衰減器(4)的B端與監(jiān)控探測器(3)的A端連接，磁光衰減器(4)的 C端與衰減器驅(qū)動電路(7)連接，監(jiān)控探測器(3)的B端作為光源輸出端用，監(jiān) 控探測器(3)的C端與光信號采集電路(2)連接，微處理器(1)分別與光信號采 集電路(2)、溫度傳感器(6)、泵浦激光器驅(qū)動電路(5)、衰減器驅(qū)動電路(7)連 接；由溫度傳感器(6)采集的寬譜光纖光源在工作環(huán)境下的環(huán)境溫度r，該環(huán)境溫 度r經(jīng)微處理器(1)根據(jù)平均波長溫度補償算法，計算出用于驅(qū)動泵浦激光器驅(qū)動 電路(5)的電壓值/。，此電壓值/。經(jīng)泵浦激光器驅(qū)動電路(5)處理后輸出驅(qū)動電 流信號/5給泵浦激光器(11);由監(jiān)控探測器(3)的C端輸出的電流信號/3經(jīng)光信 號采集電路(2)的放大、轉(zhuǎn)換處理后輸出電壓信號/2 ;微處理器(1)對電壓信號/2
進行與基準(zhǔn)電壓值/進行比較，通過負反饋閉環(huán)數(shù)字控制算法,計算出反饋調(diào)節(jié)量y;，
該反饋調(diào)節(jié)量乂為衰減器驅(qū)動電路(7)提供1.233 2.5V的調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動信號,， 該調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動信號/7實現(xiàn)對磁光衰減器(4)的驅(qū)動電壓的改變，從而改變對功率 的衰減值來實現(xiàn)最終輸出功率的穩(wěn)定性。 本發(fā)明寬譜光纖光源的優(yōu)點在于
(1) 當(dāng)夕卜界環(huán)境溫度r變化引起光源的平均波長變化時，M理器會根據(jù)平均波長 溫度補償算法和泵浦驅(qū)動電流與平均波長的關(guān)系，改變泵浦驅(qū)動電流值/5，使光源的 平均波長向溫度變化所引起變化的相反方向變化，從而提高平均波長的全溫穩(wěn)定性。
(2) 微處理器通過對監(jiān)測探測器輸出的電流/3，采取負反饋閉環(huán)控制原理，調(diào)節(jié) 衰減器驅(qū)動電壓/7，在設(shè)定的差值范圍(|/2-/|《0.2fO內(nèi)。從而達到穩(wěn)定輸出功
率的目的。
(3) 通過在光纖隔離器和監(jiān)控探測器之間接入磁光衰減器，實現(xiàn)了平均波長和光 功率的穩(wěn)定控制，兩者相互獨立，同時實現(xiàn)。
(4) 本發(fā)明寬譜光纖光源能夠在—45"C + 7CTC的溫度范圍內(nèi)工作。
(5) 在本發(fā)明中微處理器選用Silabs公司推出的C8051F060混合信號 ISP-FLASH微控制器，其內(nèi)部集成了多路A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，減少了外設(shè)芯片 的數(shù)量，簡化了電路硬件設(shè)計，降低了成本。 (6) 本發(fā)明寬譜光纖光源中選用Primanex公司的磁光衰減器。該器件體積較 小，工作時驅(qū)動電壓低，為0 8V，驅(qū)動電流要求小于40mA。本發(fā)明寬譜光纖光 源中的信號采集處理部分的供電電壓為土5V,通過升壓轉(zhuǎn)換芯片TPS61040,為衰 減器提供驅(qū)動電壓；通過微處理器的一路內(nèi)部D/A輸出控制升壓芯片的FB反饋電 壓，從而控制升壓芯片的輸出電壓，實現(xiàn)了對衰減器驅(qū)動電壓的數(shù)字式調(diào)節(jié)。
(7) 在本發(fā)明中監(jiān)控探測器選用PHOTOP公司的分光5%監(jiān)控探測器，集成 了分光和監(jiān)控光源輸出功率的作用，減少了環(huán)境溫度光學(xué)器件的影響。
(8) 在本發(fā)明中溫度傳感器釆用美國DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)字式溫度傳 感器DS18B20，它的優(yōu)點是體積小，節(jié)省電路空間；與微處理器接口電路簡單；直 接輸出數(shù)字量，方便微處理器進行數(shù)據(jù)處理。


圖1是本發(fā)明寬譜光纖光源的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2A是本發(fā)明寬譜光纖光源中微處理器的電路原理圖。
圖2B是本發(fā)明寬譜光纖光源中衰減器驅(qū)動電路的原理圖。
圖2C是本發(fā)明寬譜光纖光源中光信號采集電路的原理圖。
圖2D是本發(fā)明寬譜光纖光源中光源驅(qū)動電路的原理圖。
圖3是在全溫一45" +7CTC下平均波長的實驗結(jié)果圖。
圖4是在全溫—45°C + 70。C下功率的實驗結(jié)果圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
參見圖1所示，本發(fā)明是一種具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源，寬 譜光纖光源包括有微處理器1、光信號釆集電路2、監(jiān)控探測器3、磁光衰減器4、 泵浦激光器驅(qū)動電路5、溫度傳感器6、衰減器驅(qū)動電路7、泵浦激光器ll、波分復(fù) 用器12、光纖環(huán)13、增益平坦濾波器14、光纖隔離器15;其中，泵浦激光器11、 波分復(fù)用器12、光纖環(huán)13、增益平坦濾波器14、光纖隔離器15形成寬譜光纖光 源的光路部分；磁光衰減器4、監(jiān)控探測器3、微處理器l、泵浦激光器驅(qū)動電路5、 衰減器驅(qū)動電路7、光信號釆集電路2、溫度傳感器6形成寬譜光纖光源的信號采集 處理部分。
(一) 寬譜光纖光源的光路部分連接關(guān)系為 泵浦激光器11的尾纖與波分復(fù)用器12的A端光纖(入纖)熔接，波分復(fù)用器
12的B端光纖(尾纖)與光纖環(huán)13的一端熔接，波分復(fù)用器12的C端光纖(入 纖)與增益平坦濾波器14的入纖熔接，增益平坦濾波器14的尾纖與光纖隔離器15 的入纖熔接，光纖隔離器15的尾纖與磁光衰減器4的A端(入纖)連接，光纖環(huán) 13的另一端被磨斜(斜45度角)成為光反射端，主要用于消除光反射，該波長選 擇反射器反射所需波段的光，提高輸出光功率，改善光譜特性。
泵浦激光器11用于輸出波長為980mw的帶有穩(wěn)頻光柵的半導(dǎo)體激光。 波分復(fù)用器12用于將980簡的泵浦光導(dǎo)入摻鉺光纖13，再讓產(chǎn)生的1550腦 波段的熒光傳入增益平坦濾波器14。 光纖環(huán)13采用摻鉺光纖。
增益平坦濾波器14用于提高輸出的ASE譜平坦度。
光纖隔離器15用于消除反饋光的影響，同時可以降低摻鉺光纖放大的噪聲。
(二) 寬譜光纖光源的信號采集處理部分連接關(guān)系為 磁光衰減器4的B端(尾纖)與監(jiān)控探測器3的A端(入纖)連接，磁光衰減
器4的C端與衰減器驅(qū)動電路7連接，監(jiān)控探測器3的B端(尾纖)作為光源輸出 端用，監(jiān)控探測器3的C端與光信號采集電路2連接，微處理器l分別與光信號采 集電路2、溫度傳感器6、泵浦激光器驅(qū)動電路5、衰減器驅(qū)動電路7連接；
由監(jiān)控探測器3的C端輸出的電流信號/3經(jīng)光信號采集電路2的放大、轉(zhuǎn)換處 理后輸出電壓信號/2;微處理器1對電壓信號/2進行與基準(zhǔn)電壓值/進行比較，通 過負反饋閉環(huán)數(shù)字控制算法，計算出反饋調(diào)節(jié)量乂，該反饋調(diào)節(jié)量,為衰減器驅(qū)動電 路7提供1.233~2.5V的調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動信號/7 ，該調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動信號/7實現(xiàn)對磁光 衰減器4的驅(qū)動電壓的改變，從而改變對功率的衰減值來實現(xiàn)最終輸出功率的穩(wěn)定 性；
由溫度傳感器6采集的寬譜光纖光源在工作環(huán)境下的環(huán)境溫度r ，該環(huán)境溫度r
經(jīng)微處理器1根據(jù)平均波長溫度補償算法，計算出用于驅(qū)動泵浦激光器驅(qū)動電路5 的電壓值/。，此電壓值/。經(jīng)泵浦激光器驅(qū)動電路5處理后輸出驅(qū)動電流信號/5給泵 浦激光器ll。
7
在本發(fā)明中，信號采集處理部分的電路結(jié)構(gòu)如圖2A、圖2B、圖2C、圖2D所
示
微處理器D2的1端經(jīng)電阻R32后聯(lián)接在運算放大器芯片N3的6端，該1端 用于輸出B路調(diào)節(jié)電壓信號/。給光源驅(qū)動電路；9端與運算放大器芯片N2的1端 聯(lián)接，該9端用于接收光信號采集電路輸出的電壓信號/2; 25端經(jīng)電阻R80后聯(lián)
接在電平轉(zhuǎn)換芯片D8的2端上，該25端用于輸出A路調(diào)節(jié)電壓信號y;給衰減器驅(qū)
動電路；48端與溫度傳感器聯(lián)接，該48端用于接收溫度傳感器輸出的工作環(huán)境溫 度；96端、97端、98端、99端分別與接口 X2的6端、5端、4端、2端聯(lián)接， 且97端與3.3V電源之間聯(lián)接有電阻R24， 7端、8端、10端、12端、23端分別 接模擬地，11端、13端、24端、28端、37端,64端、90端分別接3.3V電源， 38端、63端、89端、100端分別接數(shù)字地，且37端與38端之間串聯(lián)有電容C45, 63端與90端之間串聯(lián)有電容C44， 100端與+ 5V電源之間聯(lián)接有電阻R23。
電平轉(zhuǎn)換芯片D8的5端、4端接+ 5V電源，3端接數(shù)字地，l端與5端之間 串聯(lián)電感L1，且1端經(jīng)二極管V6輸出驅(qū)動電壓信號y;給磁光衰減器4，磁光衰減 器4與數(shù)字地之間接有電容C80,磁光衰減器4與數(shù)字地之間接有電容C82，且電 容C80、電容C82構(gòu)成電平轉(zhuǎn)換芯片D8輸出電壓的濾波電路；電阻R2的1端接 數(shù)字地，電阻R2的2端接電阻R1的1端，電阻R1的2端與二極管V6的陰極端 聯(lián)接，二極管V6的陽極與電感L1的2端聯(lián)接。
光信號采集電路監(jiān)控探測器3輸出的電流信號/3與運算放大器芯片N2的6端 相聯(lián)，且該信號通過電阻R35、電阻R39、電阻R37后與微處理器的9端相聯(lián)；1 端與模擬地之間接有二極管V3，且1端與微處理器的9端聯(lián)接，用于輸出電壓信號 /2給微處理器D2。 2端經(jīng)電阻R37后與微處理器的9端相聯(lián)；3端經(jīng)電阻R41后
模擬接，4端接一5V電源，5端經(jīng)電阻R36接模擬地，7端與6端之間串聯(lián)有電阻 R35,且電阻R35的兩端接有電容C58， 8端接+ 5V電源。
光源驅(qū)動電路用于接收微處理器輸出的B路調(diào)節(jié)電壓信號/。，并對B路調(diào)節(jié)電 壓信號/。經(jīng)濾波電容C60后接模擬地，B路調(diào)節(jié)電壓信號/Q經(jīng)電阻R31后接模擬地； B路調(diào)節(jié)電壓信號/。經(jīng)電阻R32、電阻R34后與運算放大器芯片N3的1端聯(lián)接； 1端與6端之間串聯(lián)有電阻R34， 2端與1端之間串聯(lián)有電阻R35,且2端經(jīng)電阻
R36與激光器11連接，且2端經(jīng)電阻R36、電容C66接模擬地，2端經(jīng)電阻R36、 電容C67接模擬地；3端經(jīng)電阻R30接模擬地，4端接一5V電源，5端經(jīng)電阻R33 接模擬地，6端經(jīng)電阻R37接激光器11, 7端與三極管V4的M聯(lián)接，三極管V4 的發(fā)射極經(jīng)電阻R38后與激光器11聯(lián)接，三極管V4的集電極接一5V電源；8端
接+ 5V電源。
本發(fā)明的寬譜光纖光源的供電電壓為土5V，而磁光衰減器4的驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)范 圍為0 8V，通過升壓芯片TPS61040為衰減器提供驅(qū)動電壓，參見圖2B。通過 合理設(shè)置電阻Rl和電阻R2的值，可設(shè)定升壓芯片最大輸出電壓值
<formula>formula see original document page 9</formula>
在本發(fā)明中，監(jiān)控探測器3的入纖(A端)接磁光衰減器4的出纖(B端)，將 5%的功率轉(zhuǎn)化為光電流，通過光信號采集電路的1/V轉(zhuǎn)換^莫塊將光電流轉(zhuǎn)化為光電 壓Vpin;監(jiān)控探測器3的出纖(B端)將SFS光源95%功率的光作為整個控制裝 置的最終輸出。
在本發(fā)明中，溫度傳感器6釆集環(huán)境溫度，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量通過單總線協(xié)議傳送 給微處理器，作為溫度補償模型的參量r。
在本發(fā)明中，微處理器一方面要完成對外部信號的采集和處理。接收溫度傳感器 6傳送的溫度值并進行數(shù)據(jù)處理；微處理器啟動內(nèi)部A/D模塊，采集光信號采集電 路的光電壓Vpin，并進行A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)過數(shù)字濾波、平均的數(shù)據(jù)處理過程，得出光 電壓的數(shù)字量；另一方面，微處理器啟動內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換禾莫塊，分別輸出0 2.5V的 電壓，輸出給泵源驅(qū)動電路5和衰減器驅(qū)動電路7，從而改變泵源驅(qū)動電流和衰減器 驅(qū)動電壓。
實施例 1 :
根據(jù)圖1所示的結(jié)構(gòu)連接具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源，監(jiān)控探 測器3的尾纖(B端)輸出光為最終輸出。將監(jiān)測探測器3的輸出光接一個分光比 為50:50的光纖耦合器，耦合器的兩路輸出分別接光功率計(Agilent 8163A)和 光譜分析儀(AQ6319)。
改變泵源的驅(qū)動電流，用光譜分析儀掃描輸出光譜，得到一組平均波長值。根據(jù) 測得數(shù)據(jù)可得到平均波長Z與驅(qū)動電流C的關(guān)系式
Z(C) = 1546.75318-0.00441 xC (1)
給定泵源驅(qū)動電流C。-250/;^，進行全溫(—45°C~+70°C)實驗第一次，測
得平均波長變化為4.03ppm〃C，并可得到在此驅(qū)動電流下光源的平均波長丄隨環(huán)
境溫度r的變化關(guān)系式
丄(r) = 1545.64271 +0,00741 x77 —0.00005 x!T2 (2) 取常溫(25°C)時平均波長為設(shè)定平均波長Z0-1545.7697 "w，則根據(jù)式(1)
和式(2)可得到泵浦驅(qū)動電流隨溫度變化關(guān)系，即平均波長溫度補償模型
C(r) = C0 +AC (r) = 221.21542+1.16803xr—0.01134xT2 (3)
AC(r)表示泵浦驅(qū)動電流的變化量。
根據(jù)式(3)進行全溫(一45。C + 7(TC)實驗第二次。微處理器用采集到的光 電壓/2與基準(zhǔn)/電壓進行比較(|/2-0.2F)，進行負反饋控制，使監(jiān)控探測器3
的光電壓不變，來保證功率穩(wěn)定性。在光信號釆集電路2的光電壓輸出端和模擬地 之間接一臺電壓表(Agilent34970A)，用于測量實驗過程中光電壓值。通過計算機 (計算機的最低配置為CPU 2DHz，內(nèi)存2GB，硬盤120GB;操作系統(tǒng)為windows 2000/2003/XP。該計算機內(nèi)存儲有Labview軟件，利用該Lab view軟件實時對 功率值和平均波長值進行處理。)對實驗數(shù)據(jù)處理，可得到實驗結(jié)果平均波長穩(wěn)定 性0.36ppm/。C (參見圖3所示)；功率穩(wěn)定性3.27% (參見圖4所示)。其中，平
均波長穩(wěn)定性計算公式為^^4^X100^。，丄皿、丄A^和丄M^分別表示平均波長
的最大值、最小值和算術(shù)平均值，Ar表示在一45"C + 7(TC范圍內(nèi)變化的溫度值； 功率穩(wěn)定性計算公式為xl00% ， 4^、 ^w和戶M^分別表示功率的最大
Meow
值、最小值和算術(shù)平均值。
權(quán)利要求
1、一種具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源，其特征在于該寬譜光纖光源包括有微處理器(1)、光信號采集電路(2)、監(jiān)控探測器(3)、磁光衰減器(4)、泵浦激光器驅(qū)動電路(5)、溫度傳感器(6)、衰減器驅(qū)動電路(7)、泵浦激光器(11)、波分復(fù)用器(12)、光纖環(huán)(13)、增益平坦濾波器(14)、光纖隔離器(15)；其中，泵浦激光器(11)、波分復(fù)用器(12)、光纖環(huán)(13)、增益平坦濾波器(14)、光纖隔離器(15)形成寬譜光纖光源的光路部分；磁光衰減器(4)、監(jiān)控探測器(3)、微處理器(1)、泵浦激光器驅(qū)動電路(5)、衰減器驅(qū)動電路(7)、光信號采集電路(2)、溫度傳感器(6)形成寬譜光纖光源的信號采集處理部分；泵浦激光器(11)的尾纖與波分復(fù)用器(12)的A端光纖熔接，波分復(fù)用器(12)的B端光纖與光纖環(huán)(13)的一端熔接，波分復(fù)用器(12)的C端光纖與增益平坦濾波器(14)的入纖熔接，增益平坦濾波器(14)的尾纖與光纖隔離器(15)的入纖熔接，光纖隔離器(15)的尾纖與磁光衰減器(4)的A端連接，光纖環(huán)(13)的另一端被磨斜成為光反射端；磁光衰減器(4)的B端與監(jiān)控探測器(3)的A端連接，磁光衰減器(4)的C端與衰減器驅(qū)動電路(7)連接，監(jiān)控探測器(3)的B端作為光源輸出端用，監(jiān)控探測器(3)的C端與光信號采集電路(2)連接，微處理器(1)分別與光信號采集電路(2)、溫度傳感器(6)、泵浦激光器驅(qū)動電路(5)、衰減器驅(qū)動電路(7)連接；由溫度傳感器(6)采集的寬譜光纖光源在工作環(huán)境下的環(huán)境溫度T，該環(huán)境溫度T經(jīng)微處理器(1)根據(jù)平均波長溫度補償算法，計算出用于驅(qū)動泵浦激光器驅(qū)動電路(5)的電壓值f0，此電壓值f0經(jīng)泵浦激光器驅(qū)動電路(5)處理后輸出驅(qū)動電流信號f5給泵浦激光器(11)；由監(jiān)控探測器(3)的C端輸出的電流信號f3經(jīng)光信號采集電路(2)的放大、轉(zhuǎn)換處理后輸出電壓信號f2；微處理器(1)對電壓信號f2進行與基準(zhǔn)電壓值f進行比較，通過負反饋閉環(huán)數(shù)字控制算法，計算出反饋調(diào)節(jié)量f1，該反饋調(diào)節(jié)量f1為衰減器驅(qū)動電路(7)提供1.233～2.5V的調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動信號f7，該調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動信號f7實現(xiàn)對磁光衰減器(4)的驅(qū)動電壓的改變，從而改變對功率的衰減值來實現(xiàn)最終輸出功率的穩(wěn)定性。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源，其特征在 于微處理器D2的1端經(jīng)電阻R32后聯(lián)接在運算放大器芯片N3的6端，該1 端用于輸出B路調(diào)節(jié)電壓信號/。給光源驅(qū)動電路；9端與運算放大器芯片N2的 1端聯(lián)接，該9端用于接收光信號采集電路輸出的電壓信號/2; 25端經(jīng)電阻R80 后聯(lián)接在電平轉(zhuǎn)換芯片D8的2端上，該25端用于輸出A路調(diào)節(jié)電壓信號/給 衰減器驅(qū)動電路；48端與溫度傳感器聯(lián)接，該48端用于接收溫度傳感器輸出的 工作環(huán)境溫度；96端、97端、98端、99端分別與接口 X2的6端、5端、4 端、2端聯(lián)接，且97端與3:3V電源之間聯(lián)接有電阻R24， 7端、8端、10端、 12端、23端分別接模擬地，11端、13端、24端、28端、37端，64端、90 端分別接3.3V電源，38端、63端、89端、IOO端分別接數(shù)字地，且37端與 38端之間串聯(lián)有電容C45， 63端與90端之間串聯(lián)有電容C44, 100端與+ 5V 電源之間聯(lián)接有電阻R23; 電平轉(zhuǎn)換芯片D8的5端、4端接+ 5V電源，3端接數(shù)字地，1端與5端之間 串聯(lián)電感L1，且1端經(jīng)二極管V6輸出驅(qū)動電壓信號/7給磁光衰減器4，磁光衰減 器4與數(shù)字地之間接有電容C80，磁光衰減器4與數(shù)字地之間接有電容C82，且電 容C80、電容C82構(gòu)成電平轉(zhuǎn)換芯片D8輸出電壓的濾波電路；電阻R2的1端接 數(shù)字地，電阻R2的2端接電阻Rl的1端，電阻Rl的2端與二極管V6的陰極端 聯(lián)接，二極管V6的陽極與電感L1的2端聯(lián)接；光信號采集電路監(jiān)控探測器3輸出的電流信號/3與運算放大器芯片N2的6端 相聯(lián)，且該信號通過電阻R35、電阻R39、電阻R37后與微處理器的9端相聯(lián)；1 端與模擬地之間接有二極管V3，且1端與微處理器的9端聯(lián)接，用于輸出電壓信號 /2給微處理器D2; 2端經(jīng)電阻R37后與微處理器的9端相聯(lián)；3端經(jīng)電阻R41后模擬接，4端接—5V電源，5端經(jīng)電阻R36接模擬地，7端與6端之間串聯(lián)有電阻 R35，且電阻R35的兩端接有電容C58， 8端接+5V電源；光源驅(qū)動電路用于接收微處理器輸出的B路調(diào)節(jié)電壓信號/。，并對B路調(diào)節(jié)電 壓信號/。經(jīng)濾波電容C60后接模擬地,B路調(diào)節(jié)電壓信號/。經(jīng)電阻R31后接模擬地； B路調(diào)節(jié)電壓信號/。經(jīng)電阻R32、電阻R34后與運算放大器芯片N3的1端聯(lián)接； 1端與6端之間串聯(lián)有電阻R34， 2端與1端之間串聯(lián)有電阻R35，且2端經(jīng)電阻 R36與激光器11連接，且2端經(jīng)電阻R36、電容C66接模擬地，2端經(jīng)電阻R36、 電容C67接模擬地；3端經(jīng)電阻R30接模擬地，4端接一5V電源，5端經(jīng)電阻R33 接模擬地，6端經(jīng)電阻R37接激光器11， 7端與三極管V4的基極聯(lián)接，三極管V4 的發(fā)射極經(jīng)電阻R38后與激光器11聯(lián)接，三極管V4的集電極接一5V電源；8端 接+ 5V電源。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源，其特征在 于磁光衰減器(4)的驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)范圍為0 8V，通過升壓芯片TPS61040 為衰減器提供驅(qū)動電壓，通過合理設(shè)置電阻Rl和電阻R2的值，可設(shè)定升壓芯片最大輸出電壓值<formula>formula see original document page 3</formula>
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有光功率和平均波長穩(wěn)定的寬譜光纖光源，其包括有微處理器(1)、光信號采集電路(2)、監(jiān)控探測器(3)、磁光衰減器(4)、泵浦激光器驅(qū)動電路(5)、溫度傳感器(6)、衰減器驅(qū)動電路(7)、泵浦激光器(11)、波分復(fù)用器(12)、光纖環(huán)(13)、增益平坦濾波器(14)、光纖隔離器(15)；其中，泵浦激光器(11)、波分復(fù)用器(12)、光纖環(huán)(13)、增益平坦濾波器(14)、光纖隔離器(15)形成寬譜光纖光源的光路部分；磁光衰減器(4)、監(jiān)控探測器(3)、微處理器(1)、泵浦激光器驅(qū)動電路(5)、衰減器驅(qū)動電路(7)、光信號采集電路(2)、溫度傳感器(6)形成寬譜光纖光源的信號采集處理部分。本發(fā)明所述的控制裝置通過引入磁光衰減器，實現(xiàn)了平均波長與光功率兩個參數(shù)的獨立，同時控制，整個控制系統(tǒng)采用全數(shù)字方式，提高了寬譜光纖光源的平均波長和功率穩(wěn)定性。
文檔編號H05B37/00GK101377420SQ20081022354
公開日2009年3月4日 申請日期2008年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
發(fā)明者楊遠洪, 段瑋倩, 彤 申, 趙冠成, 郭錦錦 申請人:北京航空航天大學(xué)