本發(fā)明屬于掃頻激光器領(lǐng)域，更具體地，涉及一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的掃頻激光器及驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

1、掃頻激光光源在光學(xué)相干斷層掃頻成像、光譜測量、光纖傳感等領(lǐng)域占有非常重要的地位，是上述應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵核心元器件。激光器在長期工作中，由于器件老化等方面原因，激光器的輸出波長可能偏移預(yù)設(shè)波長，影響掃頻精度，因此保證激光器掃頻過程的重復(fù)性和準(zhǔn)確性非常重要。

2、在激光器的實際應(yīng)用中，為了保證波長精度，通常在激光器中內(nèi)置波長鎖定結(jié)構(gòu)。基于f-p(fabry-perot?etalons，法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具)標(biāo)準(zhǔn)具的透射或反射原理是一種常見的波長鎖定方案。但是該方案往往只用來將激光器出光波長鎖定至某個固定波長，且鎖定的目標(biāo)波長只能處于某些特定波長，無法覆蓋任意波長。

3、鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是：

2、激光器出光波長只能鎖定至某個固定波長，且鎖定的目標(biāo)波長只能處于某些特定波長，無法覆蓋任意波長。

3、本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：

4、第一方面，本發(fā)明實施例涉及一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的掃頻激光器，包括：激光器、波長反饋結(jié)構(gòu)和處理器，所述處理器與所述激光器連接，所述處理器與所述波長反饋結(jié)構(gòu)連接；

5、所述激光器用于發(fā)射激光信號；

6、所述波長反饋結(jié)構(gòu)用于獲取實際掃頻的實際反饋曲線，所述實際反饋曲線至少分為兩組，結(jié)合各組實際反饋曲線能夠覆蓋任意波長點；

7、所述處理器用于根據(jù)所述實際反饋曲線和預(yù)期反饋曲線，得到各波長點所對應(yīng)的波長偏移量，根據(jù)波長偏移量調(diào)整驅(qū)動電流，使得掃頻激光器實際掃頻波長與預(yù)期掃頻波長吻合。

8、優(yōu)選的，所述波長反饋結(jié)構(gòu)包括第一探測器、第二探測器和第一標(biāo)準(zhǔn)具，所述第一探測器用于探測所述激光器所發(fā)射的激光信號的第一探測電流，所述第二探測器用于探測經(jīng)過所述第一標(biāo)準(zhǔn)具后的激光信號的第二探測電流；

9、所述處理器用于將所述第二探測電流除以所述第一探測電流得到實際反饋數(shù)據(jù)，將實際反饋數(shù)據(jù)與實際掃頻波長擬合，得到實際反饋曲線；

10、其中，調(diào)節(jié)所述第一標(biāo)準(zhǔn)具的溫度，以得到至少兩組實際反饋曲線，不同溫度下，所述第一標(biāo)準(zhǔn)具所對應(yīng)的峰值波長相互錯開。

11、優(yōu)選的，所述波長反饋結(jié)構(gòu)包括：

12、所述波長反饋結(jié)構(gòu)包括第一探測器、第二探測器、第三探測器、第一標(biāo)準(zhǔn)具和第二標(biāo)準(zhǔn)具；

13、所述第一探測器用于探測所述激光器所發(fā)射的激光信號的第一探測電流，所述第二探測器用于探測經(jīng)過所述第一標(biāo)準(zhǔn)具后的激光信號的第二探測電流，所述第三探測器用于探測經(jīng)過所述第二標(biāo)準(zhǔn)具后的激光信號的第三探測電流；

14、所述處理器用于將所述第二探測電流除以所述第一探測電流得到第一實際反饋數(shù)據(jù)，所述處理器還用于將所述第三探測電流除以所述第一探測電流得到第二實際反饋數(shù)據(jù)；

15、所述處理器還用于分別將第一實際反饋數(shù)據(jù)與第二實際反饋數(shù)據(jù)與實際掃頻波長進(jìn)行擬合，得到兩組實際反饋曲線。

16、優(yōu)選的，所述第一標(biāo)準(zhǔn)具和所述第二標(biāo)準(zhǔn)具所對應(yīng)的峰值波長相互錯開。

17、第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種掃頻激光器的驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，包括：

18、獲取實際掃頻的實際反饋曲線，所述實際反饋曲線至少分為兩組，結(jié)合各組實際反饋曲線可以覆蓋任意波長點；

19、通過對兩組實際反饋曲線的擬合得到預(yù)期反饋曲線；

20、根據(jù)所述實際反饋曲線和預(yù)期反饋曲線，得到各波長點所對應(yīng)的波長偏移量；

21、根據(jù)波長偏移量調(diào)整驅(qū)動電流，使得掃頻激光器實際掃頻波長與預(yù)期掃頻波長吻合。

22、優(yōu)選的，所述通過對兩組實際反饋曲線的擬合得到預(yù)期反饋曲線包括：

23、選取兩組實際反饋曲線的一段有效波長范圍，通過兩個高斯函數(shù)求和進(jìn)行擬合得到擬合曲線；

24、由擬合曲線按照預(yù)期掃頻的波長點進(jìn)行插值以得到預(yù)期反饋曲線。

25、優(yōu)選的，當(dāng)所述掃頻激光器只包括一個標(biāo)準(zhǔn)具時，所述獲取實際掃頻的實際反饋曲線包括：

26、將第一標(biāo)準(zhǔn)具的溫度調(diào)節(jié)至第一溫度，通過第一探測器探測激光器所發(fā)射的激光信號的第一探測電流，通過第二探測器探測經(jīng)過所述第一標(biāo)準(zhǔn)具后的激光信號的第二探測電流，將第二探測電流除以第一探測電流得到一組實際反饋數(shù)據(jù)，將實際反饋數(shù)據(jù)與實際掃頻波長進(jìn)行擬合，得到一組實際反饋曲線；

27、將第一標(biāo)準(zhǔn)具的溫度調(diào)節(jié)至第二溫度，再次通過第一探測器探測所述激光器所發(fā)射的激光信號的第一探測電流，通過第二探測器探測經(jīng)過所述第一標(biāo)準(zhǔn)具后的激光信號的第二探測電流，將第二探測電流除以第一探測電流得到一組實際反饋數(shù)據(jù)，將實際反饋數(shù)據(jù)與實際掃頻波長進(jìn)行擬合，得到另一組實際反饋曲線；

28、其中，不同溫度下，所述第一標(biāo)準(zhǔn)具所對應(yīng)的峰值波長相互錯開。

29、優(yōu)選的，當(dāng)所述掃頻激光器包括兩個標(biāo)準(zhǔn)具時，所述獲取實際掃頻的實際反饋曲線包括：

30、通過第一探測器探測激光器所發(fā)射的激光信號的第一探測電流，通過第二探測器探測經(jīng)過第一標(biāo)準(zhǔn)具后的激光信號的第二探測電流，通過第三探測器探測經(jīng)過所述第二標(biāo)準(zhǔn)具后的激光信號的第三探測電流；

31、將所述第二探測電流除以所述第一探測電流得到第一實際反饋數(shù)據(jù)，將所述第三探測電流除以所述第一探測電流得到第二實際反饋數(shù)據(jù)；

32、分別將第一實際反饋數(shù)據(jù)與第二實際反饋數(shù)據(jù)與實際掃頻波長進(jìn)行擬合，得到兩組實際反饋曲線；

33、其中，所述第一標(biāo)準(zhǔn)具和所述第二標(biāo)準(zhǔn)具所對應(yīng)的峰值波長相互錯開。

34、優(yōu)選的，所述根據(jù)所述實際反饋曲線和預(yù)期反饋曲線，得到各波長點所對應(yīng)的波長偏移量包括：

35、根據(jù)所述實際反饋曲線獲取待標(biāo)定波長λ0所對應(yīng)的實際反饋數(shù)據(jù)m；

36、在所述預(yù)期反饋曲線中，獲取實際反饋數(shù)據(jù)m所對應(yīng)的波長λ1；

37、獲取波長λ1與待標(biāo)定波長λ0之間的差值，該差值為待標(biāo)定波長λ0所對應(yīng)的波長偏移量。

38、優(yōu)選的，所述根據(jù)所述實際反饋曲線和預(yù)期反饋曲線，得到各波長點所對應(yīng)的波長偏移量還包括：

39、對每組實際反饋曲線進(jìn)行劃分，將實際反饋曲線劃分為有效波段和無效波段，其中一組實際反饋曲線的有效波段與另一組實際反饋曲線的無效波段對應(yīng)；

40、將落入有效波段的實際反饋數(shù)據(jù)與相應(yīng)的預(yù)期反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，得到各波長點所對應(yīng)的波長偏移量。

41、區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果至少包括：

42、通過內(nèi)置波長反饋結(jié)構(gòu)的反饋數(shù)據(jù)，能夠覆蓋全部的掃頻點，調(diào)整掃頻激光器的驅(qū)動電流參數(shù)，使其掃頻過程的各個時刻波長穩(wěn)定在預(yù)期的波長位置，并且可以覆蓋任意波長范圍，保證激光器整個掃頻過程的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的掃頻激光器，其特征在于，包括：激光器、波長反饋結(jié)構(gòu)和處理器，所述處理器與所述激光器連接，所述處理器與所述波長反饋結(jié)構(gòu)連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃頻激光器，其特征在于，所述波長反饋結(jié)構(gòu)包括第一探測器、第二探測器和第一標(biāo)準(zhǔn)具，所述第一探測器用于探測所述激光器所發(fā)射的激光信號的第一探測電流，所述第二探測器用于探測經(jīng)過所述第一標(biāo)準(zhǔn)具后的激光信號的第二探測電流；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃頻激光器，其特征在于，所述波長反饋結(jié)構(gòu)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的掃頻激光器，其特征在于，所述第一標(biāo)準(zhǔn)具和所述第二標(biāo)準(zhǔn)具所對應(yīng)的峰值波長相互錯開。

5.一種掃頻激光器的驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃頻激光器的驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述通過對兩組實際反饋曲線的擬合得到預(yù)期反饋曲線包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃頻激光器的驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，當(dāng)所述掃頻激光器只包括一個標(biāo)準(zhǔn)具時，所述獲取實際掃頻的實際反饋曲線包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃頻激光器的驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，當(dāng)所述掃頻激光器包括兩個標(biāo)準(zhǔn)具時，所述獲取實際掃頻的實際反饋曲線包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃頻激光器的驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述實際反饋曲線和預(yù)期反饋曲線，得到各波長點所對應(yīng)的波長偏移量包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃頻激光器的驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述實際反饋曲線和預(yù)期反饋曲線，得到各波長點所對應(yīng)的波長偏移量還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及激光器領(lǐng)域，提供了一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的掃頻激光器及驅(qū)動電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，包括激光器、波長反饋結(jié)構(gòu)和處理器，所述激光器用于發(fā)射激光信號；所述波長反饋結(jié)構(gòu)用于獲取實際掃頻的實際反饋曲線，所述實際反饋曲線至少分為兩組，結(jié)合各組實際反饋曲線可以覆蓋任意波長點；所述處理器用于根據(jù)所述實際反饋曲線和預(yù)期反饋曲線，從而得到各波長點所對應(yīng)的波長偏移量，根據(jù)波長偏移量調(diào)整驅(qū)動電流，使得掃頻激光器實際掃頻波長與預(yù)期掃頻波長吻合。通過內(nèi)置波長反饋結(jié)構(gòu)的反饋數(shù)據(jù)，能夠覆蓋全部的掃頻點，以調(diào)整掃頻激光器的驅(qū)動電流參數(shù)，使其掃頻過程的各個時刻波長穩(wěn)定在預(yù)期的波長位置，保證激光器整個掃頻過程的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：胡蕾蕾,張博,陳宏剛,甘霖飛,趙樂,王一帆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢光迅科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21