CN117335256B - 一种光信号功率控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学技术领域,尤其涉及一种光信号功率控制***,包括光导模块和控制模块,控制模块包括光电探测器和微控制器,光导模块包括光纤延迟器、分束器、第二光源、第一光源、光耦合器和光纤,光电探测器用于将第一个光纤输出的控制光束转换为电流,微控制器用于基于转换的电流控制光耦合器运行或者不运行,运行的光耦合器用于对分束器分出的对应信号光和对应光源中的信号光进行耦合,光纤用于对耦合后的信号光进行功率控制,对应的光耦合器进一步对功率控制后的信号光进行耦合,并作为分束器的输入信号光,使得分束器可以向对应的光耦合器中提供信号光,直至控制光束对应的电流满足要求,提高了光信号的功率大小和功率范围。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域,特别是涉及一种光信号功率控制***。
背景技术
光纤激光器可以获得高峰值功率、高功率的光信号功率控制输出,广泛应用于光纤通信与传感、材料精密处理、激光打标等多个领域。
为了保障材料的加工质量以及扩大材料的可加工范围,材料精密加工领域对光纤激光器的光信号功率具有较高要求。光纤激光器通常采用光纤对光信号进行功率控制,由于光纤的长度越长,可控制光信号的功率就越大,因此,传统光纤激光器通常通过增大光纤的长度来提升光信号的功率。但是随着光纤长度的进一步增大,功率则增大程度反而会下降,难以满足高功率光信号的需求,且不同材料对光信号,功率的需求不同,固定长度的光纤难以满足针对不同材料的加工需求,导致对材料的加工质量以及可加工范围较差。
因此,如何控制光信号的功率大小,进而提高对材料的加工质量以及可加工范围成为亟待解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题,本发明采用的技术方案为一种光信号功率控制***,***包括光导模块和控制模块,光导模块包括m个第一光源、m+1个光耦合器、m个光纤、第二光源X1、分束器S和光纤延迟器Y,m个第一光源组成第一光源集B={B1,B2,……,Bi,……,Bm}、m+1个光耦合器组成光耦合器集O={O1,O2,……,Oi,……,Om,Om+1}、m个光纤组成光纤集Z={Z1,Z2,……,Zi,……,Zm},其中,Bi为第i个第一光源,Zi为第i个光纤,Oi为第i个光耦合器,i=1,2,3,……,m,Om+1为第m+1个光耦合器;
当i=1时,分束器S的第一个输出端、第一个第一光源B1的输出端和第二光源X1的输出端连接第一个光耦合器O1的输入端,第一个光耦合器O1的输出端连接第一个光纤Z1的输入端,第一个光纤Z1的输出端连接光纤延迟器Y的输入端,光纤延迟器Y的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第一个输入端;
当i≠1时,分束器S的第i个输出端和第i个第一光源Bi的输出端连接第i个光耦合器Oi的输入端,第i个光耦合器Oi的输出端连接第i个光纤Zi的输入端,第i个光纤Zi的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第i个输入端,第m+1个光耦合器Om+1的输出端连接分束器S的输入端;
控制模块包括微控制器W和光电探测器G,光电探测器G的输入端连接第一个光纤Z1的输出端,光电探测器G的输出端连接微控制器W的输入端,微控制器W的输出端连接第一个光耦合器至第m个光耦合器和光纤延迟器Y,光电探测器G用于根据第一个光纤Z1输出的控制光束获取到电流I,微控制器W用于根据电流I控制第一个光耦合器至第m个光耦合器运行或者不运行,以及控制光纤延迟器Y的延迟量,直至电流I≥Iy,将此时第一个光纤Z1输出的控制光束作为目标光束进行输出,其中,Iy是指预设的目标电流阈值。
本发明至少具有以下有益效果:在光导模块中,分束器S的第一个输出端、第一个第一光源B1的输出端和第二光源X1的输出端连接第一个光耦合器O1的输入端,第一个光耦合器O1的输出端连接第一个光纤Z1的输入端,第一个光纤Z1的输出端连接光纤延迟器Y的输入端,光纤延迟器Y的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第一个输入端,分束器S的第i个输出端和第i个第一光源Bi的输出端连接第i个光耦合器Oi的输入端,第i个光耦合器Oi的输出端连接第i个光纤Zi的输入端,第i个光纤Zi的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第i个输入端,第m+1个光耦合器Om+1的输出端连接分束器S的输入端,在控制模块中,光电探测器G的输入端连接第一个光纤Z1的输出端,光电探测器G的输出端连接微控制器W的输入端,微控制器W的输出端连接第一个光耦合器至第m个光耦合器和光纤延迟器Y,光电探测器G用于根据第一个光纤Z1输出的控制光束获取到电流I,微控制器W用于根据电流I控制第一个光耦合器至第m个光耦合器运行或者不运行,以及控制光纤延迟器Y的延迟量,直至电流I≥Iy,将此时第一个光纤Z1输出的控制光束作为目标光束进行输出,在第一个光纤Z1对光信号的功率控制结果导致光电探测器G输出的电流信号不满足预设的目标电流阈值时,通过微控制器不运行其他光纤对应的光耦合器,使得运行的光纤和第一个光纤Z1共同对光信号进行功率控制,提高了光信号的功率大小,且不同光纤的光纤长度不同,对于光信号的功率控制效果不同,提高了光信号的功率范围,在材料精密加工领域中提高了对材料的加工质量以及可加工范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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。
图1为本发明实施例提供的一种光信号功率控制***的结构框图;
图2为本发明实施例提供的一种光信号功率控制***的执行计算机程序的流程图;
其中,1为光导模块,2为控制模块。
具体实施方式
下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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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,本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本实施例一提供了一种光信号功率控制***,包括光导模块和控制模块,光导模块包括m个第一光源、m+1个光耦合器、m个光纤、第二光源X1、分束器S和光纤延迟器Y,m个第一光源组成第一光源集B={B1,B2,……,Bi,……,Bm}、m+1个光耦合器组成光耦合器集O={O1,O2,……,Oi,……,Om,Om+1}、m个光纤组成光纤集Z={Z1,Z2,……,Zi,……,Zm},其中,Bi为第i个第一光源,Zi为第i个光纤,Oi为第i个光耦合器,i=1,2,3,……,m,Om+1为第m+1个光耦合器。
当i=1时,分束器S的第一个输出端、第一个第一光源B1的输出端和第二光源X1的输出端连接第一个光耦合器O1的输入端,第一个光耦合器O1的输出端连接第一个光纤Z1的输入端,第一个光纤Z1的输出端连接光纤延迟器Y的输入端,光纤延迟器Y的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第一个输入端。
当i≠1时,分束器S的第i个输出端和第i个第一光源Bi的输出端连接第i个光耦合器Oi的输入端,第i个光耦合器Oi的输出端连接第i个光纤Zi的输入端,第i个光纤Zi的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第i个输入端,第m+1个光耦合器Om+1的输出端连接分束器S的输入端。
控制模块包括微控制器W和光电探测器G,光电探测器G的输入端连接第一个光纤Z1的输出端,光电探测器G的输出端连接微控制器W的输入端,微控制器W的输出端连接第一个光耦合器至第m个光耦合器和光纤延迟器Y,光电探测器G用于根据第一个光纤Z1输出的控制光束获取到电流I,微控制器W用于根据电流I控制第一个光耦合器至第m个光耦合器运行或者不运行,以及控制光纤延迟器Y的延迟量,直至电流I≥Iy,将此时第一个光纤Z1输出的控制光束作为目标光束进行输出,其中,Iy是指预设的目标电流阈值。
其中,第一光源用于提供第一信号光,第一光源可以是泵浦光源,第二光源用于提供第二信号光,并输入至耦合器中以进行光信号之间的耦合。光耦合器用于对输入的信号光进行耦合并输出耦合后的光信号。光纤用于对输入的光信号进行功率控制,其中,对输入的光信号进行功率控制可以表现为对输入的光信号的功率进行增益放大。分束器用于根据预设的分光比例对输入的光信号进行分束,并在各个输出端输出对应的分束光。光纤延迟器用于对输入的光信号的相位进行延迟,并输出相位延迟后的光信号。光电探测器用于对输入的光信号进行光电转换,并输出对应的电流信号。微控制器用于根据输入的电流信号控制光耦合器的运行或者不运行,以及控制光纤延迟器对相位的延迟量,直至光电探测器输出的电流信号I≥Iy,将此时第一个光纤Z1输出的控制光束作为满足功率要求的目标光束进行输出。其中,分光比例可以由实施者根据实际情况进行设定。
第一光源集B中的m个第一光源B1、B2、……、Bi、……、Bm对应输出的信号光的功率和波长可以由实施者根据实际情况分别进行设定。
在一具体实施方式中,设置m=3,如图1所示,为本发明实施例提供的一种光信号功率控制***的结构框图,图中箭头表示信号光在光学元件之间的传输方向。
具体地,在本实施例中,为了控制光信号的功率大小以及提高光信号的功率范围,本实施例包括光导模块1和控制模块2,其中,光导模块包括三个第一光源、四个光耦合器、三个光纤、第二光源X1、分束器S和光纤延迟器Y,三个第一光源组成第一光源集B={B1,B2,B3}、四个光耦合器组成光耦合器集O={O1,O2,O3,O4}、三个光纤组成光纤集Z={Z1,Z2,Z3}。
具体地,分束器S的第一个输出端out1、第一个第一光源B1的输出端和第二光源X1的输出端连接第一个光耦合器O1的输入端,第一个光耦合器O1的输出端连接第一个光纤Z1的输入端,第一个光纤Z1的输出端连接光纤延迟器Y的输入端,光纤延迟器Y的输出端连接第四个光耦合器O4的第一个输入端int1。
分束器S的第二个输出端out2和第二个第一光源B2的输出端连接第二个光耦合器O2的输入端,第二个光耦合器O2的输出端连接第二个光纤Z2的输入端,第二个光纤Z2的输出端连接第四个光耦合器O4的第二个输入端int2,第四个光耦合器O4的输出端out4连接分束器S的输入端int4。
分束器S的第三个输出端out3和第三个第一光源B3的输出端连接第三个光耦合器O3的输入端,第三个光耦合器O3的输出端连接第三个光纤Z3的输入端,第三个光纤Z3的输出端连接第四个光耦合器O4的第三个输入端int3。
控制模块包括微控制器W和光电探测器G,光电探测器G的输入端连接第一个光纤Z1的输出端out0,光电探测器G的输出端连接微控制器W的输入端,微控制器W的输出端连接第一个光耦合器O1、第二个光耦合器O2、第三个光耦合器O3和光纤延迟器Y,光电探测器G用于根据第一个光纤Z1输出的控制光束获取到电流I,微控制器W用于根据I控制第一个光耦合器O1、第二个光耦合器O2、第三个光耦合器O3运行或者不运行,以及控制光纤延迟器Y的延迟量,直至电流I≥Iy,将此时第一个光纤Z1输出的控制光束作为目标光束进行输出,其中,Iy是指预设的目标电流阈值,使得第一个光纤Z1与第二个光纤Z2共同对光信号进行功率控制,或者使得第一个光纤Z1与第三个光纤Z3共同对光信号进行功率控制,提高对光信号的功率控制程度。
在一具体实施方式中,***还包括处理器和存储有计算机程序的存储器,存储器中还存储有电流阈值集I1={Iy,I1,I2,I3,……,Iu,……,Im}和光纤集Z对应的光纤长度集C={C1,C2,……,Ci,……,Cm},其中,I1是指预设的最小电流阈值,Iu是指第u个光耦合器Ou对应的电流阈值,Ci是指第i个光纤Zi对应的光纤长度,u=2,3,……,m,当计算机程序被处理器执行时,实现以下步骤:
S1,将第一个第一光源B1对应的第一个信号光P1、第二光源X1对应的第二信号光x和分束器S的第一个输出端输出的第一个分束光F1输入至第一个光耦合器O1;
S2,通过微控制器W控制第一个光耦合器O1,对第一个信号光P1、第二信号光x和第一个分束光F1进行耦合,获取到第一个耦合光FP1;
S3,通过第一个光纤Z1对第一个耦合光FP1进行功率控制,获取到第一个控制光束ZY1;
S4,通过光电探测器G对第一个控制光束ZY1进行转换,获取到电流I;
S5,当I<Iy时,微控制器W根据电流I和电流阈值集I1控制第u个光耦合器Ou运行,并控制第j个光耦合器Oj不运行,其中,当u=2时,j=3,4,……,m,当u>2时,j=2,3,……,u-1,u+1,……,m;
S6,根据第一个光纤Z1对应的光纤长度C1和第u个光纤Zu对应的光纤长度Cu获取到光纤延迟器Y的延迟量YC,其中,延迟量YC符合如下条件:
YC=f(Cu-C1),其中,f()是指预设的关于延迟量和光纤长度的函数;
S7,光纤延迟器Y根据延迟量YC对第一个控制光束ZY1进行相位延迟,获取到延迟后的第一个控制光束ZY1 0;
S8,将第u个第一光源Bu对应的第u个信号光Pu和分束器S的第u个输出端输出的第u个分束光Fu输入至第u个光耦合器Ou;
S9,通过第u个光耦合器Ou对第u个信号光Pu和第u个分束光Fu进行耦合,获取到第u个耦合光FPu;
S10,通过第u个光纤Zu对第u个耦合光FPu进行功率控制,获取到第u个控制光束ZYu;
S11,通过第m+1个光耦合器Om+1对延迟后的第一个控制光束ZY1 0和第u个控制光束ZYu进行耦合,获取到目标耦合光FPM;
S12,根据分束器S的预设的分光比例对目标耦合光FPM进行分束,在分束器S的第一个输出端输出更新后的第一个分束光F1 0,并在分束器S的第u个输出端输出更新后的第u个分束光Fu 0;
S13,使用更新后的第一个分束光F1 0代替第一个分束光F1,以及使用更新后的第u个分束光Fu 0代替第u个分束光Fu,并重复执行S1步骤至S12步骤,直至I≥Iy。
其中,图2为本发明实施例提供的一种光信号功率控制***的执行计算机程序的流程图,第m+1个光耦合器Om+1在光信号的功率控制过程中始终处于运行状态;在进行光信号的功率控制之前,第一个光耦合器至第m个光耦合器均处于不运行状态;在开始进行光信号的功率控制时,此时光电探测器G的输入端还未输出电流,微控制器W控制第一个光耦合器O1处于运行状态,第二个光耦合器至第m个光耦合器均处于不运行状态,微控制器W控制光纤延迟器Y的延迟量为0,此时分束器S的第一个输出端还未输出第一个分束光,因此,B1对应的第一个信号光P1和第二光源X1对应的第二信号光x输入至第一个光耦合器O1,然后第一个光耦合器O1的输出端将初始的耦合光输入至第一个光纤Z1并进行功率控制,然后将功率控制后的信号光依次输入至光纤延迟器Y和第m+1个光耦合器Om+1,得到初始合束光并输入至分光器S,从而完成对光信号的初始功率控制。
然后,继续控制第一个光耦合器O1处于运行状态,此时,分束器S的第一个输出端可以根据初始合束光输出第一个分束光F1,分束器S的第一个输出端、第一个第一光源B1的输出端和第二光源X1的输出端连接第一个光耦合器O1的输入端,第一个光耦合器O1的输出端连接第一个光纤Z1的输入端,以将第一个第一光源B1对应的第一个信号光P1、第二光源X1对应的第二信号光x和分束器S的第一个输出端输出的第一个分束光F1输入至第一个光耦合器O1,并根据第一个光耦合器O1对第一个信号光P1、第二信号光x和第一个分束光F1进行耦合,然后在第一个光耦合器O1的输出端将第一个耦合光FP1输入至第一个光纤Z1。
第一个光纤Z1的输出端连接光纤延迟器Y的输入端,以根据第一个光纤Z1对FP1进行功率控制,进一步输出第一个控制光束ZY1至光纤延迟器Y,以及向外界输出第一个控制光束ZY1,光纤延迟器Y的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第一个输入端。
光电探测器G的输入端连接第一个光纤Z1的输出端,光电探测器G的输出端连接微控制器W的输入端,根据光电探测器G对第一个控制光束ZY1进行转换,输出电流I,并在电流I<Iy时,使得微控制器W根据电流I和电流阈值集I1控制第u个光耦合器Ou运行,并控制第j个光耦合器Oj不运行,以根据第一个光纤Z1对应的光纤长度C1和第u个光纤Zu对应的光纤长度Cu获取到光纤延迟器Y的延迟量YC=f(Cu-C1),进一步使得延迟量YC对第一个控制光束ZY1进行相位延迟,输出延迟后的第一个控制光束ZY1 0至第m+1个光耦合器Om+1。其中,预设的目标电流阈值Iy可以由实施者根据实际情况进行设定。
分束器S的第u个输出端和第u个第一光源Bu的输出端连接第u个光耦合器Ou的输入端,第u个光耦合器Ou的输出端连接第u个光纤Zu的输入端,以将第u个第一光源Bu对应的第u个信号光Pu和分束器S的第u个输出端输出的第u个分束光Fu输入至第u个光耦合器Ou,并根据第u个光耦合器Ou对第u个信号光Pu和第u个分束光Fu进行耦合,然后在第u个光耦合器Ou的输出端将第u个耦合光FPu输入至第u个光纤Zu。
第u个光纤Zu的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第u个输入端,第m+1个光耦合器Om+1的输出端连接分束器S的输入端,以根据第u个光纤Zu对第u个耦合光FPu进行功率控制,进一步输出第u个控制光束ZYu至第m+1个光耦合器Om+1,使得第m+1个光耦合器Om+1对延迟后的第一个控制光束ZY0和第u个控制光束ZYu进行耦合,输出目标耦合光FPM,然后根据分束器S的预设的分光比例对FPu进行分束,在分束器S的第一个输出端输出更新后的第一个分束光F1 0,并在分束器S的第u个输出端输出更新后的第u个分束光Fu 0,然后根据使用更新后的第一个分束光F1 0代替第一个分束光F1,以及使用更新后的第u个分束光Fu 0代替第u个分束光Fu,以重复执行上述过程,直至I≥Iy。
其中,Iy,I1,I2,I3,……,Iu,……,Im的具体数值可以由实施者根据实际情况进行调整。
在一具体实施方式中,预设的最小电流阈值I1=0。
在一具体实施方式中,Iu-1<Iu,其中,u=2,3,……,m。
在一具体实施方式中,Cu-1<Cu。
在一具体实施方式中,S5具体包括如下步骤:
S51,当Iu-1<I≤Iu时,在微控制器W的第u个输出端输出高电平Du以控制第u个光耦合器Ou运行;
S52,在微控制器W的第j个输出端输出低电平dj以控制第j个光耦合器Oj不运行。
其中,Cu-1<Cu,对应地,第u-1个光纤Zu-1对光信号的增益程度比第u个光纤Zu对光信号的增益程度更低,因此,在I<Iy且Iu-1<I≤Iu时,在微控制器W的第u个输出端输出高电平Du以控制第u个光耦合器Ou运行,在微控制器W的第j个输出端输出低电平dj以控制第j个光耦合器Oj不运行,使得第u个光纤Zu对第u个耦合光FPu进行功率控制以输出第u个控制光束ZYu,并与延迟后的第一个控制光束ZY0进行耦合得到目标耦合光FPM。
在一具体实施方式中,f(Cu-C1)与Cu-C1成正相关关系。
在一具体实施方式中,ZY1 0的相位和ZYu的相位一致。
其中,第一个光纤Z1的光纤长度C1和第u个光纤Zu的光纤长度Cu之间的长度差距越大,第u个控制光束ZYu的相位与第一个控制光束ZY1的相位之间的差距越大,因此,为了保持第一个光纤Z1对应的控制光束和第u个光纤Zu对应的控制光束的相位一致,本实施例设置f(Cu-C1)与Cu-C1成正相关关系,以根据Cu-C1确定第一个控制光束ZY1的相位对应的延迟量YC,根据延迟量YC对第一个控制光束ZY1进行相位延迟,输出延迟后的第一个控制光束ZY1 0,使得延迟后的第一个控制光束ZY1 0的相位和第u个控制光束ZYu的相位一致。
本实施例在光导模块中,分束器S的第一个输出端、第一个第一光源B1的输出端和第二光源X1的输出端连接第一个光耦合器O1的输入端,第一个光耦合器O1的输出端连接第一个光纤Z1的输入端,第一个光纤Z1的输出端连接光纤延迟器Y的输入端,光纤延迟器Y的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第一个输入端,分束器S的第i个输出端和第i个第一光源Bi的输出端连接第i个光耦合器Oi的输入端,第i个光耦合器Oi的输出端连接第i个光纤Zi的输入端,第i个光纤Zi的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第i个输入端,第m+1个光耦合器Om+1的输出端连接分束器S的输入端,在控制模块中,光电探测器G的输入端连接第一个光纤Z1的输出端,光电探测器G的输出端连接微控制器W的输入端,微控制器W的输出端连接第一个光耦合器至第m个光耦合器和光纤延迟器Y,光电探测器G用于根据第一个光纤Z1输出的控制光束获取到电流I,微控制器W用于根据电流I控制第一个光耦合器至第m个光耦合器运行或者不运行,以及控制光纤延迟器Y的延迟量,直至电流I≥Iy,将此时第一个光纤Z1输出的控制光束作为目标光束进行输出,在第一个光纤Z1对光信号的功率控制结果导致光电探测器G输出的电流信号不满足预设的目标电流阈值时,通过微控制器不运行其他光纤对应的光耦合器,使得运行的光纤和第一个光纤Z1共同对光信号进行功率控制,提高了光信号的功率大小,且不同光纤的光纤长度不同,对于光信号的功率控制效果不同,提高了光信号的功率范围,在材料精密加工领域中提高了对材料的加工质量以及可加工范围。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解,可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种光信号功率控制***,其特征在于,所述***包括存储器、光导模块和控制模块,所述存储器中存储有电流阈值集I1={Iy,I1,I2,I3,……,Iu,……,Im},所述光导模块包括m个第一光源、m+1个光耦合器、m个光纤、第二光源X1、分束器S和光纤延迟器Y,m个所述第一光源组成第一光源集B={B1,B2,……,Bi,……,Bm}、m+1个所述光耦合器组成光耦合器集O={O1,O2,……,Oi,……,Om,Om+1}、m个所述光纤组成光纤集Z={Z1,Z2,……,Zi,……,Zm},其中,Bi为第i个第一光源,Zi为第i个光纤,Oi为第i个光耦合器,Iy是指预设的目标电流阈值,I1是指预设的最小电流阈值,Iu是指第u个光耦合器Ou对应的电流阈值, u=2,3,……,m,第u-1个光纤Zu-1的光纤长度小于第u个光纤Zu的光纤长度,i=1,2,3,……,m,Om+1为第m+1个光耦合器;
当i=1时,分束器S的第一个输出端、第一个第一光源B1的输出端和第二光源X1的输出端连接第一个光耦合器O1的输入端,第一个光耦合器O1的输出端连接第一个光纤Z1的输入端,第一个光纤Z1的输出端连接光纤延迟器Y的输入端,光纤延迟器Y的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第一个输入端;
当i≠1时,分束器S的第i个输出端和第i个第一光源Bi的输出端连接第i个光耦合器Oi的输入端,第i个光耦合器Oi的输出端连接第i个光纤Zi的输入端,第i个光纤Zi的输出端连接第m+1个光耦合器Om+1的第i个输入端,第m+1个光耦合器Om+1的输出端连接分束器S的输入端;
所述控制模块包括微控制器W和光电探测器G,光电探测器G的输入端连接第一个光纤Z1的输出端,光电探测器G的输出端连接微控制器W的输入端,微控制器W的输出端连接第一个光耦合器至第m个光耦合器和光纤延迟器Y,光电探测器G用于根据第一个光纤Z1输出的控制光束获取到电流I,微控制器W用于控制第一个光耦合器O1运行,并用于在I<Iy且Iu-1<I≤Iu时,根据电流I和电流阈值集I1控制第u个光耦合器Ou运行,并控制第j个光耦合器Oj不运行,以及控制光纤延迟器Y的延迟量,其中,当u=2时,j=3,4,……,m,当u>2时,j=2,3,……,u-1,u+1,……,m,所述分束器S用于根据预设的分光比例对所述第m+1个光耦合器Om+1输出的光束进行分束,并将所述分束器S中运行的光耦合器对应的输出端输出的光束,输入至对应运行的光耦合器中,直至电流I≥Iy,将此时第一个光纤Z1输出的控制光束作为目标光束进行输出。
2.根据权利要求1所述的光信号功率控制***,其特征在于,所述***还包括处理器,所述存储器中还存储有计算机程序和光纤集Z对应的光纤长度集C={C1,C2,……,Ci,……,Cm},其中,Ci是指第i个光纤Zi对应的光纤长度,当所述计算机程序被处理器执行时,实现以下步骤:
S1,将第一个第一光源B1对应的第一个信号光P1、第二光源X1对应的第二信号光x和分束器S的第一个输出端输出的第一个分束光F1输入至第一个光耦合器O1;
S2,通过微控制器W控制第一个光耦合器O1,对第一个信号光P1、第二信号光x和第一个分束光F1进行耦合,获取到第一个耦合光FP1;
S3,通过第一个光纤Z1对第一个耦合光FP1进行功率控制,获取到第一个控制光束ZY1;
S4,通过光电探测器G对第一个控制光束ZY1进行转换,获取到电流I;
S5,当I<Iy时,微控制器W根据电流I和电流阈值集I1控制第u个光耦合器Ou运行,并控制第j个光耦合器Oj不运行,其中,当u=2时,j=3,4,……,m,当u>2时,j=2,3,……,u-1,u+1,……,m;
S6,根据第一个光纤Z1对应的光纤长度C1和第u个光纤Zu对应的光纤长度Cu获取到光纤延迟器Y的延迟量YC,其中,延迟量YC符合如下条件:
YC=f(Cu-C1),其中,f()是指预设的关于延迟量和光纤长度的函数;
S7,光纤延迟器Y根据延迟量YC对第一个控制光束ZY1进行相位延迟,获取到延迟后的第一个控制光束ZY1 0;
S8,将第u个第一光源Bu对应的第u个信号光Pu和分束器S的第u个输出端输出的第u个分束光Fu输入至第u个光耦合器Ou;
S9,通过第u个光耦合器Ou对第u个信号光Pu和第u个分束光Fu进行耦合,获取到第u个耦合光FPu;
S10,通过第u个光纤Zu对第u个耦合光FPu进行功率控制,获取到第u个控制光束ZYu;
S11,通过第m+1个光耦合器Om+1对延迟后的第一个控制光束ZY1 0和第u个控制光束ZYu进行耦合,获取到目标耦合光FPM;
S12,根据分束器S的预设的分光比例对目标耦合光FPM进行分束,在分束器S的第一个输出端输出更新后的第一个分束光F1 0,并在分束器S的第u个输出端输出更新后的第u个分束光Fu 0;
S13,使用更新后的第一个分束光F1 0代替第一个分束光F1,以及使用更新后的第u个分束光Fu 0代替第u个分束光Fu,并重复执行S1步骤至S12步骤,直至I≥Iy。
3.根据权利要求2所述的光信号功率控制***,其特征在于,I1=0。
4.根据权利要求3所述的光信号功率控制***,其特征在于,Iu-1<Iu。
5.根据权利要求4所述的光信号功率控制***,其特征在于,Cu-1<Cu。
6.根据权利要求5所述的光信号功率控制***,其特征在于,S5具体包括如下步骤:
S51,当Iu-1<I≤Iu时,在微控制器W的第u个输出端输出高电平Du以控制第u个光耦合器Ou运行,其中,Iu-1是指第u-1个光耦合器Ou-1对应的电流阈值;
S52,在微控制器W的第j个输出端输出低电平dj以控制第j个光耦合器Oj不运行。
7.根据权利要求2所述的光信号功率控制***,其特征在于,f(Cu-C1)与Cu-C1成正相关关系。
8.根据权利要求2所述的光信号功率控制***,其特征在于,ZY1 0的相位和ZYu的相位一致。
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