一種用于通信電纜故障檢測的混沌激光發(fā)射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信電纜故障檢測中的混沌激光產(chǎn)生技術(shù)，具體是一種用于通信電纜故障檢測的混沌激光發(fā)射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，通信電纜作為控制信號、通訊信號的傳輸媒介，已經(jīng)廣泛運(yùn)用于飛機(jī)、船舶、動(dòng)車、航天飛船等設(shè)備中。在實(shí)際運(yùn)用過程中，通信電纜會由于其工作環(huán)境特殊、線路老化等原因而產(chǎn)生故障，輕者使得電氣設(shè)備停止工作，重者使得飛機(jī)、船舶、動(dòng)車、航天飛船等發(fā)生事故。因此，通信電纜故障的精確檢測非常重要。目前，通信電纜故障的檢測主要是通過反射測量法實(shí)現(xiàn)的，而混沌激光的產(chǎn)生是利用反射測量法實(shí)現(xiàn)高精度、長距離檢測的首要環(huán)節(jié)(Wang A, Zhang M, Xu H, et al.Locat1n of wire faults using chaoticsignal[J].Electron Device Letters, IEEE, 2011, 32(3): 372-374.)。
[0003]現(xiàn)有的混沌激光產(chǎn)生裝置由于自身結(jié)構(gòu)所限，所產(chǎn)生的混沌激光存在低頻能量占比低、頻譜平坦度差的問題，由此帶來如下問題:在反射測量法中，由于處理混沌激光的電子響應(yīng)器件是低通器件(即只允許混沌激光中的低頻能量通過)，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用中只用到了混沌激光的小部分能量，由此導(dǎo)致混沌激光的能量利用率低，從而導(dǎo)致反射測量法的故障檢測精確度低(徐航，王安幫，韓曉紅，等.混沌信號相關(guān)法測量電介質(zhì)傳輸線的斷點(diǎn)及阻抗失配[J].物理學(xué)報(bào)，2011，60(9): 142-147.)?；诖?，有必要發(fā)明一種全新的混沌激光產(chǎn)生裝置，以解決現(xiàn)有混沌激光產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的混沌激光低頻能量占比低、頻譜平坦度差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有混沌激光產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的混沌激光低頻能量占比低、頻譜平坦度差的問題，提供了一種用于通信電纜故障檢測的混沌激光發(fā)射裝置。
[0005]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種用于通信電纜故障檢測的混沌激光發(fā)射裝置，包括半導(dǎo)體激光器、偏振控制器、1X2主光纖耦合器、光衰減器、光纖反饋鏡、光隔離器、光放大器、低頻增強(qiáng)裝置;其中，半導(dǎo)體激光器的輸出端與偏振控制器的輸入端連接;偏振控制器的輸出端與I X 2主光纖親合器的輸入端連接;I X 2主光纖親合器的兩個(gè)輸出端分別與光衰減器的輸入端和光隔離器的輸入端連接;光衰減器的輸出端與光纖反饋鏡的輸入端連接;光隔離器的輸出端與光放大器的輸入端連接;光放大器的輸出端與低頻增強(qiáng)裝置的輸入端連接。
[0006]具體工作過程如下:半導(dǎo)體激光器輸出的連續(xù)光依次經(jīng)偏振控制器、I X 2主光纖耦合器、光衰減器到達(dá)光纖反饋鏡，并經(jīng)光纖反饋鏡反射后沿原光路返回半導(dǎo)體激光器，然后對半導(dǎo)體激光器造成擾動(dòng)，由此使得半導(dǎo)體激光器輸出頻譜不平坦且呈現(xiàn)帶通譜形的混沌激光。該混沌激光依次經(jīng)偏振控制器、1X2主光纖耦合器、光隔離器到達(dá)光放大器，并經(jīng)光放大器放大后進(jìn)入低頻增強(qiáng)裝置，然后經(jīng)低頻增強(qiáng)裝置濾波后輸出低頻能量占比高、頻譜平坦度好的混沌激光。
[0007]基于上述過程，與現(xiàn)有混沌激光產(chǎn)生裝置相比，本發(fā)明所述的一種用于通信電纜故障檢測的混沌激光發(fā)射裝置通過采用全新結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了低頻能量占比更高(IGHz帶寬內(nèi)的低頻能量占比增加了 30倍左右，3GHz帶寬內(nèi)的低頻能量占比增加了 6倍左右)、頻譜平坦度更好(3GHz內(nèi)的頻譜平坦度可保持在± 1.5dB以內(nèi)，頻譜平坦度的提升幅度超過15dB，如圖3所示)的混沌激光，由此大幅提高了混沌激光的能量利用率，從而大幅提高了反射測量法的故障檢測精確度。
[0008]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)巧妙，有效解決了現(xiàn)有混沌激光產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的混沌激光低頻能量占比低、頻譜平坦度差的問題，適用于通信電纜故障的檢測。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖3是本發(fā)明產(chǎn)生的混沌激光的頻譜示意圖。
[0012]圖中:1-半導(dǎo)體激光器，2-偏振控制器，3-1X 2主光纖親合器，4-光衰減器，5-光纖反饋鏡，6-光隔離器，7-光放大器，8-光纖光柵，9-第一I X 2從光纖親合器，10-第二I X 2從光纖親合器，11 -第一光纖光柵，12-第二光纖光柵，13-第三光纖光柵。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例一
一種用于通信電纜故障檢測的混沌激光發(fā)射裝置，包括半導(dǎo)體激光器1、偏振控制器2、I X 2主光纖耦合器3、光衰減器4、光纖反饋鏡5、光隔離器6、光放大器7、低頻增強(qiáng)裝置;其中，半導(dǎo)體激光器I的輸出端與偏振控制器2的輸入端連接;偏振控制器2的輸出端與1X2主光纖親合器3的輸入端連接；I X 2主光纖親合器3的兩個(gè)輸出端分別與光衰減器4的輸入端和光隔離器6的輸入端連接;光衰減器4的輸出端與光纖反饋鏡5的輸入端連接;光隔離器6的輸出端與光放大器7的輸入端連接;光放大器7的輸出端與低頻增強(qiáng)裝置的輸入端連接。
[0014]在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述低頻增強(qiáng)裝置包括光纖光柵8;光放大器7的輸出端與光纖光柵8的輸入端連接。工作時(shí)，混沌激光經(jīng)光放大器放大后進(jìn)入光纖光柵，然后經(jīng)光纖光柵濾波后輸出低頻能量占比高、頻譜平坦度好的混沌激光。
[0015]具體實(shí)施時(shí)，光纖光柵8的中心波長與半導(dǎo)體激光器I的中心波長的頻率失諧量為±50GHz以內(nèi)，邊模抑制比? 20dB，且線寬< 300pm。光纖光柵8的3dB帶寬為200pm。光纖光柵在WDM-PON網(wǎng)絡(luò)故障檢測中也有用到(IEEE J.Lightw.Technol.，Vol.30，3420，2012)，但是，在WDM-PON的應(yīng)用中光纖光柵是作為一個(gè)波長的選擇器，目的是令信號光與網(wǎng)絡(luò)各個(gè)支路的波段匹配，并不涉及對信號光頻譜的能量分布的改變。