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专利名称：基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器及激光产生方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202410189672.5

专利申请（专利权）人：湖南浩敏光电开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：湖南省长沙市自由贸易试验区长沙片区长沙经开区区块黄兴大道168号7栋405

专利发明（设计）人：商建明,朱恩

专利摘要：本公开提供一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器及激光产生方法，该激光器包括：多波长激光器部分和基于模拟反馈的跨波长锁定部分；多波长激光器部分包括第一单频激光器，基于模拟反馈的跨波长锁定部分包括第二单频激光器；多波长激光器部分，被配置为产生宽带多波长激光，并将宽带多波长激光传输至基于模拟反馈的跨波长锁定部分；基于模拟反馈的跨波长锁定部分，被配置为基于模拟反馈确定反馈补偿，基于反馈补偿在第一单频激光器和第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。本公开通过基于模拟反馈的跨波长锁定部分保证了两个激光器之间频差的稳定性，提高了系统的稳定性和可靠性，避免了光信号因波长漂移而导致的信号失真和传输错误。

主权利要求：
1.一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，其特征在于，包括：多波长激光器部分和基于模拟反馈的跨波长锁定部分；
所述多波长激光器部分包括第一单频激光器、第一光耦合器、第一掺饵光纤放大器、第二掺饵光纤放大器、环形器和单模光纤，所述第一光耦合器、所述第一掺饵光纤放大器、所述环形器和所述第二掺饵光纤放大器依次连接形成第一回路；所述第一单频激光器与所述第一光耦合器连接；所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分与所述第一光耦合器连接；所述单模光纤与所述环形器连接；
所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分包括第二单频激光器、声光调制器、声光调制器驱动、第二光耦合器、光纤衰减器、光电探测器、卡尔曼滤波器和PID控制器，所述声光调制器、所述第二光耦合器、所述光纤衰减器、所述光电探测器、所述卡尔曼滤波器、所述PID控制器和所述声光调制器驱动依次连接形成第二回路；所述第二单频激光器与所述声光调制器连接；所述多波长激光器部分与所述第二光耦合器连接；
所述多波长激光器部分，被配置为产生宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；
所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，被配置为基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。
2.根据权利要求1所述的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，其特征在于，所述第一光耦合器的输入端分别与所述第一单频激光器和所述第二掺饵光纤放大器的输出端连接；
所述第一光耦合器的输出端分别与所述第一掺饵光纤放大器的输入端和所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分连接；
所述环形器的第一端口与所述第一掺饵光纤放大器的输出端连接，所述环形器的第二端口与所述单模光纤连接，所述环形器的第三端口与所述第二掺饵光纤放大器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，其特征在于，所述第一单频激光器，被配置为提供第一泵浦光，并将所述第一泵浦光经由所述第一光耦合器的输入端注入所述第一回路；
所述第一掺饵光纤放大器，被配置为对所述第一泵浦光进行放大处理，得到放大的第一泵浦光，并将所述放大的第一泵浦光传输至所述环形器的第一端口；
所述环形器，被配置为通过所述环形器的第二端口将所述放大的第一泵浦光传输至所述单模光纤；
所述单模光纤，被配置为产生与所述放大的第一泵浦光的传播方向相反的斯托克斯光，并将所述斯托克斯光传输至所述环形器的第二端口；
所述环形器，被配置为通过所述环形器的第三端口将所述斯托克斯光传输至所述第二掺饵光纤放大器；
所述第二掺饵光纤放大器，被配置为对所述斯托克斯光进行放大处理，得到放大的斯托克斯光，并将所述放大的斯托克斯光传输至所述第一光耦合器的输入端；
所述第一光耦合器，被配置为对所述第一泵浦光和所述放大的斯托克斯光进行耦合，得到第一耦合光，并将所述第一耦合光注入所述第一回路，直到产生所述宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分。
4.根据权利要求1所述的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，其特征在于，所述声光调制器驱动，被配置为确定基于所述PID控制器的拍频值和反馈控制算法得到的反馈补偿，以基于所述反馈补偿驱动所述声光调制器进行频率偏移补偿；
所述声光调制器，被配置为进行频率偏移补偿。
5.根据权利要求1所述的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，其特征在于，所述第二单频激光器，被配置为提供第二泵浦光，并将所述第二泵浦光经由所述声光调制器传输至所述第二光耦合器；
所述第二光耦合器，被配置为接收所述多波长激光器部分传输的所述宽带多波长激光，对所述宽带多波长激光和所述第二泵浦光进行耦合，得到第二耦合光，并将所述第二耦合光经由所述光纤衰减器传输至所述光电探测器；
所述光电探测器，被配置为将所述宽带多波长激光转换成电信号，并将所述电信号经由所述卡尔曼滤波器传输至所述PID控制器；
所述PID控制器，被配置为对所述电信号进行PID控制处理。
6.一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光的产生方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任意一项所述的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，所述方法包括：通过所述多波长激光器部分，产生所述宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；
通过所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。 说明书 : 基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器及激光产生方法技术领域[0001] 本公开涉及多波长光纤激光器技术领域，尤其涉及一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器及激光产生方法。背景技术[0002] 本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。[0003] 多波长光纤激光器仅需一个激光器就可以产生多种输出间隔恒定的多波长，并可自然地集成到光纤通信系统中，其建造成本以及设备所需的空间成本都较低，是波分复用系统光源的理想选择。此外，其在光纤传感、光学仪器测试、微波光子学等领域，同样具有非常高的研究价值。近年来，研究人员一直致力于提高多波长光纤激光器输出波长的稳定性，以便更好地应用于更多的领域。[0004] 对于波长锁定来说，现有技术由于通常通过扫描微环调制器整个调制范围内的光功率随波谱变化的数据，得到调制范围内的多个谐振波长，并且通过对不同的谐振波长内调制效率的测量与比较，从而找到多个谐振波长中的最佳工作波长，由此，控制微环调制器锁定至该最佳工作波长，而相关技术中的方案只会确定一个谐振波长范围内的工作点锁定，忽视了其他谐振波长的调制效果。发明内容[0005] 有鉴于此，本公开的目的在于提出一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器及激光产生方法，至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。[0006] 基于上述目的，本公开示例性实施例第一方面提供了一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，包括：多波长激光器部分和基于模拟反馈的跨波长锁定部分；[0007] 所述多波长激光器部分包括第一单频激光器，所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分包括第二单频激光器；[0008] 所述多波长激光器部分，被配置为产生宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；[0009] 所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，被配置为基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。[0010] 基于同一发明构思，本公开示例性实施例第二方面提供了一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光的产生方法，应用于如第一方面所述的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，所述方法包括：[0011] 通过所述多波长激光器部分，产生所述宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；[0012] 通过所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。[0013] 在一些示例性实施例中，所述多波长激光器部分，还包括：[0014] 第一光耦合器、第一掺饵光纤放大器、第二掺饵光纤放大器、环形器和单模光纤。[0015] 在一些示例性实施例中，所述第一光耦合器、所述第一掺饵光纤放大器、所述环形器和所述第二掺饵光纤放大器依次连接形成第一回路；[0016] 所述第一单频激光器与所述第一光耦合器连接；[0017] 所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分与所述第一光耦合器连接；[0018] 所述单模光纤与所述环形器连接。[0019] 在一些示例性实施例中，所述第一光耦合器的输入端分别与所述第一单频激光器和所述第二掺饵光纤放大器的输出端连接；[0020] 所述第一光耦合器的输出端分别与所述第一掺饵光纤放大器的输入端和所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分连接；[0021] 所述环形器的第一端口与所述第一掺饵光纤放大器的输出端连接，所述环形器的第二端口与所述单模光纤连接，所述环形器的第三端口与所述第二掺饵光纤放大器的输入端连接。[0022] 在一些示例性实施例中，所述第一单频激光器，被配置为提供第一泵浦光，并将所述第一泵浦光经由所述第一光耦合器的输入端注入所述第一回路；[0023] 所述第一掺饵光纤放大器，被配置为对所述第一泵浦光进行放大处理，得到放大的第一泵浦光，并将所述放大的第一泵浦光传输至所述环形器的第一端口；[0024] 所述环形器，被配置为通过所述环形器的第二端口将所述放大的第一泵浦光传输至所述单模光纤；[0025] 所述单模光纤，被配置为产生与所述放大的第一泵浦光的传播方向相反的斯托克斯光，并将所述斯托克斯光传输至所述环形器的第二端口；[0026] 所述环形器，被配置为通过所述环形器的第三端口将所述斯托克斯光传输至所述第二掺饵光纤放大器；[0027] 所述第二掺饵光纤放大器，被配置为对所述斯托克斯光进行放大处理，得到放大的斯托克斯光，并将所述放大的斯托克斯光传输至所述第一光耦合器的输入端；[0028] 所述第一光耦合器，被配置为对所述第一泵浦光和所述放大的斯托克斯光进行耦合，得到第一耦合光，并将所述第一耦合光注入所述第一回路，直到产生所述宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分。[0029] 在一些示例性实施例中，所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，还包括：[0030] 声光调制器、声光调制器驱动、第二光耦合器、光纤衰减器、光电探测器、卡尔曼滤波器和PID控制器。[0031] 在一些示例性实施例中，所述声光调制器、所述第二光耦合器、所述光纤衰减器、所述光电探测器、所述卡尔曼滤波器、所述PID控制器和所述声光调制器驱动依次连接形成第二回路；[0032] 所述第二单频激光器与所述声光调制器连接；[0033] 所述多波长激光器部分与所述第二光耦合器连接。[0034] 在一些示例性实施例中，所述声光调制器驱动，被配置为确定基于所述PID控制器的拍频值和反馈控制算法得到的反馈补偿，以基于所述反馈补偿驱动所述声光调制器进行频率偏移补偿；[0035] 所述声光调制器，被配置为进行频率偏移补偿。[0036] 在一些示例性实施例中，所述第二单频激光器，被配置为提供第二泵浦光，并将所述第二泵浦光经由所述声光调制器传输至所述第二光耦合器；[0037] 所述第二光耦合器，被配置为接收所述多波长激光器部分传输的所述宽带多波长激光，对所述宽带多波长激光和所述第二泵浦光进行耦合，得到第二耦合光，并将所述第二耦合光经由所述光纤衰减器传输至所述光电探测器；[0038] 所述光电探测器，被配置为将所述宽带多波长激光转换成电信号，并将所述电信号经由所述卡尔曼滤波器传输至所述PID控制器；[0039] 所述PID控制器，被配置为对所述电信号进行PID控制处理。[0040] 从上面所述可以看出，本公开实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器及激光产生方法，该激光器包括：多波长激光器部分和基于模拟反馈的跨波长锁定部分；所述多波长激光器部分包括第一单频激光器，所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分包括第二单频激光器；所述多波长激光器部分，被配置为产生宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，被配置为基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。本公开通过基于模拟反馈的跨波长锁定部分保证了两个激光器之间频差的稳定性，提高了系统的稳定性和可靠性，避免光信号因波长漂移而导致的信号失真和传输错误。附图说明[0041] 为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0042] 图1为相关技术中的基于F?P标准具波长锁定器的波长快速锁定方案的一种示意图；[0043] 图2为相关技术中的多谐振波长检测的优化锁定方案的一种示意图；[0044] 图3为本公开示例性实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器的一种结构示意图；[0045] 图4为本公开示例性实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光的产生方法的一种流程示意图。具体实施方式[0046] 可以理解的是，在使用本申请各实施例公开的技术方案之前，均应当依据相关法律法规通过恰当的方式对本申请所涉及个人信息的类型、使用范围、使用场景等告知用户并获得用户的授权。[0047] 例如，在响应于接收到用户的主动请求时，向用户发送提示信息，以明确地提示用户，其请求执行的操作将需要获取和使用到用户的个人信息。从而，使得用户可以根据提示信息来自主地选择是否向执行本申请技术方案的操作的电子设备、应用程序、服务器或存储介质等软件或硬件提供个人信息。[0048] 作为一种可选的但非限定性的实现方式，响应于接收到用户的主动请求，向用户发送提示信息的方式例如可以是弹窗的方式，弹窗中可以以文字的方式呈现提示信息。此外，弹窗中还可以承载供用户选择“同意”或者“不同意”向电子设备提供个人信息的选择控件。[0049] 可以理解的是，上述通知和获取用户授权过程仅是示意性的，不对本申请的实现方式构成限定，其它满足相关法律法规的方式也可应用于本申请的实现方式中。[0050] 可以理解的是，本技术方案所涉及的数据(包括但不限于数据本身、数据的获取或使用)应当遵循相应法律法规及相关规定的要求。[0051] 为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将参考若干示例性实施方式来描述本公开的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。[0052] 在本文中，需要理解的是，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。[0053] 需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。元素前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元素的存在。[0054] 下面参考本公开的若干代表性实施方式，详细阐释本公开的原理和精神。[0055] 如背景技术所述，多波长光纤激光器仅需一个激光器就可以产生多种输出间隔恒定的多波长，并可自然地集成到光纤通信系统中，其建造成本以及设备所需的空间成本都较低，是波分复用系统光源的理想选择。此外，其在光纤传感、光学仪器测试、微波光子学等领域，同样具有非常高的研究价值。近年来，研究人员一直致力于提高多波长光纤激光器输出波长的稳定性，以便更好地应用于更多的领域。[0056] 对于波长锁定来说，现有技术由于通常通过扫描微环调制器整个调制范围内的光功率随波谱变化的数据，得到调制范围内的多个谐振波长，并且通过对不同的谐振波长内调制效率的测量与比较，从而找到多个谐振波长中的最佳工作波长，由此，控制微环调制器锁定至该最佳工作波长，而相关技术中的方案只会确定一个谐振波长范围内的工作点锁定，忽视了其他谐振波长的调制效果。[0057] 参考图1，其为相关技术中的基于F?P标准具波长锁定器的波长快速锁定方案的一种示意图。[0058] 其中，基于F?P标准具波长锁定器，将待检测激光器的光信号进行拆分，分别得到参考电流信号和标准具电流信号，并将参考电流信号转换为参考电压信号，将标准具电流信号转换为标准具电压信号，再对参考电压信号进行模数转换，得到参考数字信号。对标准具电压信号进行模数转换，得到标准具数字信号；根据参考数字信号和标准具数字信号，获取当前时刻数字信号比值；基于PID算法，根据当前时刻数字信号比值和目标数字信号比值，生成当前时刻的控制量，以根据控制量对待检测激光器的输出波长进行调整，从而提高波长锁定的速度和光网络的通信性能。该环路通过监测F?P标准具波长锁定器输出的光电二极管的电流信号，在经过PID算法的校准后，将PID输出的控制量施加到激光器的控制电流中，实现对可调谐激光器输出波长的快速锁定，并且可以保证激光器在工作过程中不会发生波长漂移。[0059] 然而，其针对PID算法前几次调整时，由于积分分量的作用会使得PID输出的控制量震荡较大，可能会造成可调谐激光器输出波长失锁。[0060] 参考图2，其为相关技术中的多谐振波长检测的优化锁定方案的一种示意图。[0061] 其中，由于通过扫描微环调制器整个调制范围内的光功率随波谱变化的数据，可以得到调制范围内的多个谐振波长，并且通过对不同的谐振波长内调制效率的测量与比较，可以找到多个谐振波长中的最佳工作波长，由此，可以得到微环调制器在可调制范围内的最佳值，并控制微环调制器锁定至该最佳工作波长。[0062] 然而，其只会确定一个谐振波长范围内的工作点锁定，忽视了其他谐振波长的调制效果。[0063] 为了解决上述问题，本公开提供了一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器及激光产生方法，该激光器包括：多波长激光器部分和基于模拟反馈的跨波长锁定部分；所述多波长激光器部分包括第一单频激光器，所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分包括第二单频激光器；所述多波长激光器部分，被配置为产生宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，被配置为基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。本公开通过基于模拟反馈的跨波长锁定部分保证了两个激光器之间频差的稳定性，提高了系统的稳定性和可靠性，避免光信号因波长漂移而导致的信号失真和传输错误。[0064] 在介绍了本公开的基本原理之后，下面具体介绍本公开的各种非限制性实施方式。[0065] 参考图3，其为本公开示例性实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器的一种结构示意图。[0066] 本公开示例性实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，包括：多波长激光器部分和基于模拟反馈的跨波长锁定部分；[0067] 所述多波长激光器部分包括第一单频激光器Laser1，所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分包括第二单频激光器Laser2；[0068] 所述多波长激光器部分，被配置为产生宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；[0069] 所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，被配置为控制所述第一单频激光器Laser1和所述第二单频激光器Laser2之间频差的稳定性。[0070] 具体实施时，所述第一单频激光器Laser1作为所述多波长激光器部分的外部泵浦光源。[0071] 本示例性实施例中，所述多波长激光器部分，还包括：[0072] 第一光耦合器Coupler1、第一掺饵光纤放大器EDFA1、第二掺饵光纤放大器EDFA2、环形器CIR和单模光纤SMF。[0073] 本示例性实施例中，所述第一光耦合器Coupler1、所述第一掺饵光纤放大器EDFA1、所述环形器CIR和所述第二掺饵光纤放大器EDFA2依次连接形成第一回路；[0074] 所述第一单频激光器Laser1与所述第一光耦合器Coupler1连接；[0075] 所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分与所述第一光耦合器Coupler1连接；[0076] 所述单模光纤SMF与所述环形器CIR连接。[0077] 本示例性实施例中，所述第一光耦合器Coupler1的输入端分别与所述第一单频激光器Laser1和所述第二掺饵光纤放大器EDFA2的输出端连接；[0078] 所述第一光耦合器Coupler1的输出端分别与所述第一掺饵光纤放大器EDFA1的输入端和所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分连接；[0079] 所述环形器CIR的第一端口1与所述第一掺饵光纤放大器EDFA1的输出端连接，所述环形器CIR的第二端口2与所述单模光纤SMF连接，所述环形器CIR的第三端口3与所述第二掺饵光纤放大器EDFA2的输入端连接。[0080] 本示例性实施例中，所述第一单频激光器Laser1，被配置为提供第一泵浦光，并将所述第一泵浦光经由所述第一光耦合器Coupler1的输入端注入所述第一回路；[0081] 所述第一掺饵光纤放大器EDFA1，被配置为对所述第一泵浦光进行放大处理，得到放大的第一泵浦光，并将所述放大的第一泵浦光传输至所述环形器CIR的第一端口1；[0082] 所述环形器CIR，被配置为通过所述环形器CIR的第二端口2将所述放大的第一泵浦光传输至所述单模光纤SMF；[0083] 所述单模光纤SMF，被配置为产生与所述放大的第一泵浦光的传播方向相反的斯托克斯光，并将所述斯托克斯光传输至所述环形器CIR的第二端口2；[0084] 具体实施时，所述单模光纤SMF中，利用通过控制泵浦光和布里渊泵浦光的功率在增益光纤中激发布里渊效应，从而产生与泵浦光传播方向相反的反向的一阶斯托克斯光。[0085] 所述环形器CIR，被配置为通过所述环形器CIR的第三端口3将所述斯托克斯光传输至所述第二掺饵光纤放大器EDFA2；[0086] 所述第二掺饵光纤放大器EDFA2，被配置为对所述斯托克斯光进行放大处理，得到放大的斯托克斯光，并将所述放大的斯托克斯光传输至所述第一光耦合器Coupler1的输入端；[0087] 所述第一光耦合器Coupler1，被配置为对所述第一泵浦光和所述放大的斯托克斯光进行耦合，得到第一耦合光，并将所述第一耦合光注入所述第一回路，直到产生所述宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；[0088] 具体实施时，重复第一回路中的过程，直到激光器内部的总体增益低于工作波长的损耗，从而便产生宽带多波长激光。[0089] 本示例性实施例中，所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，还包括：[0090] 声光调制器AOM、声光调制器驱动(AOM驱动)、第二光耦合器Coupler2、光纤衰减器FOA、光电探测器PD、卡尔曼滤波器和PID控制器。[0091] 本示例性实施例中，所述声光调制器AOM、所述第二光耦合器Coupler2、所述光纤衰减器FOA、所述光电探测器PD、所述卡尔曼滤波器、所述PID控制器和所述声光调制器驱动(AOM驱动)依次连接形成第二回路；[0092] 所述第二单频激光器Laser2与所述声光调制器AOM连接；[0093] 所述多波长激光器部分与所述第二光耦合器Coupler2连接。[0094] 本示例性实施例中，所述声光调制器驱动(AOM驱动)，被配置为确定基于所述PID控制器的拍频值和反馈控制算法得到的反馈补偿，以基于所述反馈补偿驱动所述声光调制器AOM进行频率偏移补偿；[0095] 所述声光调制器AOM，被配置为进行频率偏移补偿。[0096] 具体实施时，声光调制器驱动(AOM驱动)从PID控制器获取拍频值，基于反馈控制算法处理拍频值，得到反馈补偿；基于反馈补偿向声光调制器AOM发送指令以驱动其进行频率偏移补偿。[0097] 具体实施时，声光调制器AOM作为反馈控制元件。[0098] 作为一个具体示例，声光调制器AOM的调谐范围为300±50MHz。[0099] 本示例性实施例中，所述第二单频激光器Laser2，被配置为提供第二泵浦光，并将所述第二泵浦光经由所述声光调制器AOM传输至所述第二光耦合器Coupler2；[0100] 所述第二光耦合器Coupler2，被配置为接收所述多波长激光器部分传输的所述宽带多波长激光，对所述宽带多波长激光和所述第二泵浦光进行耦合，得到第二耦合光，并将所述第二耦合光经由所述光纤衰减器FOA传输至所述光电探测器PD；[0101] 所述光电探测器PD，被配置为将所述宽带多波长激光转换成电信号，并将所述电信号经由所述卡尔曼滤波器传输至所述PID控制器；[0102] 所述PID控制器，被配置为对所述电信号进行PID控制处理。[0103] 从上面所述可以看出，本公开实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，包括：多波长激光器部分和基于模拟反馈的跨波长锁定部分；所述多波长激光器部分包括第一单频激光器，所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分包括第二单频激光器；所述多波长激光器部分，被配置为产生宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，被配置为基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。本公开通过基于模拟反馈的跨波长锁定部分保证了两个激光器之间频差的稳定性，提高了系统的稳定性和可靠性，避免光信号因波长漂移而导致的信号失真和传输错误。[0104] 进一步的，本公开避免了造成可调谐激光器输出波长失锁。[0105] 进一步的，本公开能够实现对可调制范围内其他微环谐振波长的锁定效果，对微环的谐振波长的范围限制较低。[0106] 基于同一发明构思，与上述任意实施例基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器相对应的，本公开还提供了一种基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光的产生方法。[0107] 参考图4，其为本公开示例性实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光的产生方法的一种流程示意图。[0108] 本公开示例性实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光的产生方法，应用于如上述任意实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器，所述方法包括以下步骤：[0109] 步骤S410、通过所述多波长激光器部分，产生所述宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分。[0110] 步骤S420、通过所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。[0111] 从上面所述可以看出，本公开实施例提供的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光的产生方法，包括：通过所述多波长激光器部分，产生所述宽带多波长激光，并将所述宽带多波长激光传输至所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分；通过所述基于模拟反馈的跨波长锁定部分，基于模拟反馈确定反馈补偿，基于所述反馈补偿在所述第一单频激光器和所述第二单频激光器之间进行频率偏移补偿。本公开通过基于模拟反馈的跨波长锁定部分保证了两个激光器之间频差的稳定性，提高了系统的稳定性和可靠性，避免光信号因波长漂移而导致的信号失真和传输错误。[0112] 需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的基于模拟反馈的跨波长锁定光纤激光器。[0113] 需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。[0114] 尽管在附图中以特定顺序描述了本公开方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。[0115] 附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。[0116] 应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。[0117] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。[0118] 另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。[0119] 尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。[0120] 本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。[0121] 虽然已经参考若干具体实施方式描述了本公开的精神和原理，但是应该理解，本公开并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本公开旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。

专利地区：湖南

专利申请日期：2024-02-20

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118232144B