多激光器性能参数自动标定平台的制作方法

1.本发明涉及激光器调试技术领域，具体涉及一种多激光器性能参数自动标定平台。


背景技术：

2.激光器不仅在军事领域有着重要的应用，如激光雷达、激光测距、激光制导、激光武器等，还在光纤通信、印刷业、医学业等领域有着重要的应用。激光器是科学领域中重要的组成部分，尤其在量子密钥分发系统中，激光器是发出端最为核心的器件，其主要作用是发出脉冲激光供后级做量子态编码和单光子制备使用。
3.目前的量子密钥分发系统大多采用激光器1、激光器2、激光器3、激光器4制备激光脉冲，实现激光器1、激光器2、激光器3、激光器4制备的各个激光脉冲之间的一致性是最为重要的目标，因为各个激光脉冲之间是否一致关系到量子密钥分发系统的性能和安全性的好坏。例如，如果各个激光脉冲的中心波长不完全一致，窃听者可以根据截取到的光子波长来判断量子态信息，存在很大的安全漏洞。激光器作为光电器件因自身差异性的原因，在输入相同驱动信号的情况下，各个激光器产生的激光脉冲的各项性能指标并不一致。在调试时，须将各个激光器产生的激光脉冲的脉冲宽度、脉冲幅度、功率及中心波长分别统一标定到指定数值以保证量子密钥分发系统的性能和安全性。为保证量子密钥分发系统中各个激光器产生的激光脉冲的各项性能指标的一致性，调试人员需要手动做大量的调试工作，即根据测试结果及经验分别调试各个激光器且在调试过程中，需要通过手动接通或切断各个激光器与各个探测器之间的光连接，该方案存在效率低、适用性不强的缺陷。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种多激光器性能参数自动标定平台，用以解决现有技术存在的效率低、适用性不强的缺陷。
5.为了实现上述目的，本发明实施例提供的多激光器性能参数自动标定平台采用以下技术方案。
6.本发明实施例提供的多激光器性能参数自动标定平台包括多个激光器，还包括：
7.电源，用于为调节器提供直流电压；
8.探测器，用于分别探测多个所述激光器当前的性能参数；
9.所述调节器，与多个所述激光器电连接，用于调节多个所述激光器当前的性能参数，使得多个所述激光器制备并发出性能指标一致的激光脉冲；
10.光开关，输入侧与多个所述激光器光连接，输出侧与所述探测器光连接，用于分别接通或切断多个所述激光器与所述探测器之间的连接通道。
11.作为一个优先的实现方式，所述调节器包括驱动电路及温控电路，其中：
12.所述驱动电路，与多个所述激光器电连接，用于分别为多个所述激光器提供驱动信号，使得多个所述激光器制备性能指标一致的激光脉冲；
13.所述温控电路，与多个所述激光器电连接，用于分别为多个所述激光器提供温控信号，以调节多个所述激光器工作时内部的温度，使得多个所述激光器发出性能指标一致的激光脉冲。
14.作为一个优先的实现方式，所述驱动电路包括延时器及第一电源管理芯片。
15.作为一个优先的实现方式，所述温控电路包括热电制冷器及第二电源管理芯片。
16.作为一个优先的实现方式，所述探测器包括示波器、光谱仪及光功率计。
17.作为一个优先的实现方式，所述性能参数包括激光器发出的激光脉冲的脉冲宽度、脉冲幅度、功率及中心波长。
18.作为一个优先的实现方式，多个所述激光器初始配置的性能参数一致。
19.作为一个优先的实现方式，多个所述激光器均为蝶形封装的分布反馈式激光器。
20.本发明实施例提供的多激光器性能参数自动标定平台具有以下有益效果：
21.通过采用光开关及调节器，可以自动接通或切断各个激光器与探测器之间的连接通道，无须手动调节即可实现标定，提高了效率，适用性较强。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下表面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下表面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
23.图1为本发明实施例提供的多激光器性能参数自动标定平台结构示意图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下表面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.下面对本发明实施例提供的多激光器性能参数自动标定平台涉及的技术方案进行说明。
26.如图1所示，本发明实施例提供的多激光器性能参数自动标定平台包括激光器1、激光器2、激光器3、激光器4、电源、调节器、光开关及探测器，其中：
27.电源用于为调节器提供直流电压。
28.探测器用于分别探测各个激光器的性能参数。
29.在一个示例中，探测器包括示波器、光谱仪及光功率计。其中，示波器用于分别探测激光器1、激光器2、激光器3、激光器4产生的激光脉冲的脉冲宽度及脉冲幅度，光谱仪用于分别探测激光器1、激光器2、激光器3、激光器4产生的激光脉冲的中心波长，光功率计用于分别探测激光器1、激光器2、激光器3、激光器4产生的激光脉冲的功率。
30.在一个示例中，激光器1、激光器2、激光器3、激光器4均为蝶形封装的分布反馈式激光器且初始配置的性能参数一致。其中，该初始配置性能参数包括正向电压、峰值波长、阈值电流、产生的脉冲光的脉冲宽度、脉冲幅度、功率及中心波长。
31.具体地，激光器1、激光器2、激光器3、激光器4的型号均为wsls-934011c4123。激光器1、激光器2、激光器3、激光器4的各个引脚焊接在激光器控制板对应的位置上。激光器1、激光器2、激光器3及激光器4中内置有热电制冷器tec及热敏电阻。
32.调节器，与各个激光器电连接，用于调节各个激光器当前的性能参数，使得各个激光器制备并发出性能指标一致的激光脉冲。
33.在一个示例中，调节器包括驱动电路及温控电路。
34.具体地，驱动电路与激光器1、激光器2、激光器3、激光器4电连接，用于分别为激光器1、激光器2、激光器3、激光器4提供驱动信号，使得激光器1、激光器2、激光器3、激光器4制备性能指标一致的激光脉冲。
35.在一个示例中，该驱动电路包括延时器及第一电源管理芯片。
36.具体地，第一电源管理芯片的型号为onet1101lrget。
37.具体地，驱动电路中的延时器、第一电源管理芯片的各个引脚通过焊接方式固定设置于激光器控制板对应的位置上。驱动电路中的延时器用于根据控制发出的控制信号，分别调整各个激光器的2路驱动信号之间的延时以调整各个激光器产生的激光脉冲的脉冲宽度，达到各个激光器制备的激光脉冲的脉冲宽度一致的目的。驱动电路中的第一电源管理芯片用于根据控制发出的控制信号，调整各个激光器的调制电流以调整各个激光器产生的激光脉冲的脉冲幅度，达到各个激光器制备的激光脉冲的脉冲幅度一致的目的。驱动电路中的第一电源管理芯片用于根据控制发出的控制信号，分别调整各个激光器的偏置电流以调整各个激光器产生的激光脉冲的功率，达到各个激光器制备的激光脉冲的功率一致的目的。
38.具体地，温控电路与激光器1、激光器2、激光器3、激光器4电连接，用于分别为激光器1、激光器2、激光器3、激光器4提供温控信号，使得激光器1、激光器2、激光器3、激光器4发出性能指标一致的激光脉冲。
39.在一个示例中，温控电路包括热电制冷器及第二电源管理芯片。
40.具体地，第二电源管理芯片的型号为max8520etp。
41.具体地，温控电路中的第二电源管理芯片根据外围的控制器发出的控制信号，向设置于激光器内部的热电制冷器tec发出相应的温控信号，热电制冷器tec根据该温控信号，分别调节各个激光器工作时的内部温度以调整各个激光器产生的激光脉冲的中心波长，达到各个激光器产生的激光脉冲的中心波长一致的目的。
42.具体地，驱动电路根据外围的控制器发出的控制信号，发出相应的驱动信号，温控电路根据外围的控制器发出的控制信号，发出相应的温控信号，利用该驱动信号及温控信号使得激光器1、激光器2、激光器3、激光器4制备并发出相应性能指标的激光脉冲，能够实现激光器1、激光器2、激光器3、激光器4制备并发出的激光脉冲各项性能指标的一致性，实现了对激光器1、激光器2、激光器3、激光器4性能参数的标定。
43.特别地，本发明实施例提供的多激光器性能参数自动标定平台中激光器的数量不限于4个，也适用于激光器数量小于4个或大于4个的场景。
44.光开关的输入侧与激光器1、激光器2、激光器3、激光器4光连接，输出侧与探测器光连接，用于分别接通或切断激光器1、激光器2、激光器3、激光器4与探测器之间的连接通道。
45.具体地，激光器1、激光器2、激光器3、激光器4分别通过光纤连接于光开关的输入侧，光开关根据外围的控制器发出的控制信号，分别接通或切断激光器1、激光器2、激光器3、激光器4与探测器之间的连接通道。具体地，该控制器为可编程逻辑控制器plc。
46.在一个示例中，性能参数包括激光器发出的激光脉冲的脉冲宽度、脉冲幅度、功率及中心波长。
47.在一个示例中，该光功率计的探测范围为：-85dbm至+10dbm，支持1、2或者4路同时探测。
48.具体地，如图1所示，当利用探测器探测激光器1产生的激光脉冲的脉冲宽度时，需要通过光开关仅接通激光器1与示波器之间的连接通道，同时切断激光器2、激光器3及激光器4与示波器、光谱仪及光功率计之间的连接通道；当利用探测器探测激光器1产生的激光脉冲的脉冲幅度时，需要通过光开关仅接通激光器1与示波器之间的连接通道，同时切断激光器2、激光器3及激光器4与示波器、光谱仪及光功率计之间的连接通道；当利用探测器探测激光器1产生的激光脉冲的中心波长时，需要通过光开关仅接通激光器1与光谱仪之间的连接通道，同时切断激光器2、激光器3及激光器4与示波器、光谱仪及光功率计之间的连接通道；当利用探测器探测激光器1产生的激光脉冲的功率时，需要通过光开关仅接通激光器1与光功率计之间的连接通道，同时切断激光器2、激光器3及激光器4与示波器、光谱仪及光功率计之间的连接通道。当利用探测器探测激光器2产生的激光脉冲的脉冲宽度时，需要通过光开关仅接通激光器2与示波器之间的连接通道，同时切断激光器1、激光器3及激光器4与示波器、光谱仪及光功率计之间的连接通道；当利用探测器探测激光器2产生的激光脉冲的脉冲幅度时，需要通过光开关仅接通激光器2与示波器之间的连接通道，同时切断激光器1、激光器3及激光器4与示波器、光谱仪及光功率计之间的连接通道；当利用探测器探测激光器2产生的激光脉冲的中心波长时，需要通过光开关仅接通激光器2与光谱仪之间的连接通道，同时切断激光器1、激光器3及激光器4与示波器、光谱仪及光功率计之间的连接通道；当利用探测器探测激光器2产生的激光脉冲的功率时，需要通过光开关仅接通激光器2与光功率计之间的连接通道，同时切断激光器1、激光器3及激光器4与示波器、光谱仪及光功率计之间的连接通道。同理，对激光器3及激光器4产生的激光脉冲的探测过程与上述探测过程类似。
49.可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。
50.需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。