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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于率相关迟滞模型的外腔半导体激光器非线性模型、修正方法、设备及存储介质，非线性修正方法具体为：将各频率的线性驱动信号输入激光器，同步采集驱动信号与包含光频信息的Fabry‑Perot标准具输出信号，获取间隔一定频率的一组光频曲线；将光频曲线组与线性驱动信号分别作为模型输入信号与输出信号，通过MS算法联合遗传算法优化，建立RAPI逆模型；将理想光频曲线组与频率信息输入RAPI逆模型，输出对应频率下的驱动信号，送入激光控制器的频率调制输入端，实现光频非线性修正。本发明生成多驱动频率下对应的驱动信号，输入到激光器实现非线性修正，具有宽扫频速率适用范围，成本低，效率高，稳定性好。

主权项：1.一种基于率相关迟滞模型的外腔半导体激光器非线性修正方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤1，将各频率的线性驱动信号输入激光器，同步采集驱动信号与包含光频信息的Fabry-Perot标准具输出信号，获取间隔一定频率的一组光频曲线；步骤2，将光频曲线组与线性驱动信号分别作为模型输入信号与输出信号，通过MultiStart算法联合遗传算法优化，建立RAPI逆模型；步骤3，将理想光频曲线组与频率信息输入RAPI逆模型，输出对应频率下的驱动信号，送入激光控制器的频率调制输入端，实现光频非线性修正；所述步骤2中，RAPI逆模型表示为： 其中，ΨR[x]k表示RAPI逆模型函数，表示第i个迟滞因子，pi表示第i个迟滞因子的权重，xik表示输入信号的i次方，i表示迟滞因子的标号；ci表示多项式系数，N1表示迟滞因子数量，N2表示多项式阶数；第i个迟滞因子见下式： 其中，xk表示迟滞因子输入信号，k表示当前时刻；rif0表示第i个迟滞因子的阈值，f0是驱动信号基频，rif00，λi0,ηi0，λi、ηi为可调整参数，影响迟滞因子曲线的对称性；xk增大时，输出信号曲线为xk-rif0，xk减小时，输出信号曲线为λixk+ηirif0，输出随着输入的变化呈现一个迟滞环；所述步骤2中，通过MultiStart算法联合遗传算法优化具体为：将各频率驱动信号输入RAPI逆模型，使用模型输出曲线与实际各频率下光频曲线的误差来修正模型参数，以求取误差最小值对应的参数最优解；通过MultiStart算法优化最小值求解函数，求出模型最优解，再以此结果作为遗传算法初始条件进行求解，获得最终结果，设定参数边界条件在原始API模型的求解结果值的±50％，缩小边界范围；所述误差通过各频率曲线平均绝对误差加权和表示： MAE表示平均绝对误差，LiRAPI是RAPI逆模型函数，uk表示驱动信号，fp是驱动信号频率，νpk是驱动频率fp时的实际光频曲线，K是迟滞曲线单个周期采样数量；求解中目标函数是： 其中，P是用于建模的曲线数量，Ap代表第p个曲线误差的权重，权重越大收敛条件越严苛，求解精细度越高，Ap由光频曲线迟滞比例得到。

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百度查询： 西安电子科技大学 基于率相关迟滞模型的外腔半导体激光器非线性模型、修正方法、设备及存储介质