[发明专利]一种基于光纤频率传递的宽波段可调衰减器控制系统

说明书

本发明公开了一种基于光纤频率传递的宽波段可调衰减器控制系统，包括：频率发射器，用于通过光纤链路向可调衰减器提供携带有稳定的预设参考频率的激光信号；光纤链路，用于传递激光信号；可调衰减器，包括频率源处理模块、中央处理模块、交互界面、第一电机驱动、第一电机、第一固定占空比斩波片、第二电机驱动、第二电机、第二固定占空比斩波片和电源模块。本发明可以实现通过远程向光学衰减器提供稳定频率信号，调制宽谱的高功率的强光的目的。

技术领域

本发明属于光衰减器领域，具体涉及一种基于光纤频率传递的宽波段可调衰减器控制系统。

背景技术

光学衰减器是一种光学无源器件，广泛应用在一些需要调整光功率的场合，如光电探测器、激光精密加工等。光学衰减器中常常使用到光学斩波器，其是一种能够把连续光调制成脉冲光的装置，这种装置广泛应用于激光调制系统、测量系统或者激光加工系统中。

传统斩波器使用的是带有旋转叶片的斩波片，其形状为带有叶片的转轮。在光路中放置旋转的斩波片的叶片，随着斩波片的旋转，连续光周期性地被叶片遮挡或者从叶片的间隙中通过，从而将连续光切割为脉冲光。然而，传统的斩波片的宽度以及两个斩波片的扇叶之间的距离是固定的，无法改变调制后的光的衰减量和平均光功率，或者需要手动置换斩波片才能改变被调整调制后的光的衰减量和平均光功率，无法实现连续动态的光学透过率调节。因而导致目前的光学衰减器无法调制宽谱的高功率的强光。

并且，某些场景需要远程实现实时可控的光衰减。例如在一些条件恶劣的作业环境中进行激光切割深度控制时，需要调节激光器的光功率来实现，等等。因此，如何通过远程向光学衰减器提供稳定频率信号，实现调制宽谱的高功率的强光是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于光纤频率传递的宽波段可调衰减器控制系统，以实现通过远程向光学衰减器提供稳定频率信号，调制宽谱的高功率的强光的目的。具体技术方案如下，所述系统包括：

频率发射器，用于通过光纤链路向可调衰减器提供携带有稳定的预设参考频率的激光信号；

所述光纤链路，用于传递所述激光信号；

所述可调衰减器，包括：频率源处理模块、中央处理模块、交互界面、第一电机驱动、第一电机、第一固定占空比斩波片、第二电机驱动、第二电机、第二固定占空比斩波片和电源模块；

其中，所述第一电机在所述第一电机驱动的驱动下带动所述第一固定占空比斩波片绕中心旋转，所述第二电机在所述第二电机驱动的驱动下带动所述第二固定占空比斩波片绕中心旋转，所述第一固定占空比斩波片与所述第二固定占空比斩波片同心平行放置；所述中央处理模块与所述频率源处理模块、所述交互界面、所述第一电机驱动、所述第二电机驱动及所述电源模块均连接，所述频率源处理模块用于接收所述预设参考频率并为所述中央处理模块提供频率同步信号，所述交互界面用于实现所述可调衰减器的设置及信息交互、并向所述中央处理模块发出调节信号，所述电源模块用于为所述可调衰减器供电，所述中央处理模块用于接收所述频率同步信号与所述调节信号，基于所述频率同步信号与所述调节信号分别向所述第一电机驱动、所述第二电机驱动发出相应的控制信号，以调节所述可调衰减器的衰减量。

可选的，所述频率发射器，包括频率锁定模块和噪声补偿模块；所述频率锁定模块用于利用激光频率偏移锁定技术，将两台激光器的频率差锁定至预设频率，以及用于输出两台激光器的激光信号；所述噪声补偿模块用于根据所述可调衰减器返回的、包含所述两台激光器的激光信号的回传激光信号，通过调节所述预设频率，对光纤链路的噪声进行补偿，使所述可调衰减器接收到的频率为所述预设参考频率，所述预设参考频率为所述频率发射器中参考信号的频率。

可选的，所述频率锁定模块，包括：

主激光器、从激光器、光纤耦合器、第一光电探测器、压控振荡器、第一混频器和第一伺服控制模块；