專利名稱：一種消光比測量裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種對光模塊消光比進(jìn)行測量的裝置和方法。
背景技術(shù)：
光通信網(wǎng)絡(luò)連接到用戶終端的接入網(wǎng)，按照是否接入了有源器件可分為 AON (Active Optical Network,有源光網(wǎng)絡(luò))PON (Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡(luò))。由于PON具有維護(hù)簡便，便于安裝和拓展的特點(diǎn)，得到了廣泛的使用，并成為了國際通信聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。光網(wǎng)絡(luò)器件中收發(fā)光信號的部件叫做光模塊。光模塊的發(fā)端有一個重要的指標(biāo)， 叫做ER (Extinction Ratio，消光比)，所謂ER為光模塊發(fā)端發(fā)邏輯I時的光功率Pl (即高光功率)和發(fā)邏輯O時的光功率PO (即低光功率)的比值，計(jì)算公式為ER=10*lg(Pl/P0)， 單位為dB。消光比體現(xiàn)的是光模塊發(fā)O和發(fā)I時的信號區(qū)別度，消光比越高，說明表示I的光信號和表示O的光信號光功率差別越大，也就越容易被接收機(jī)區(qū)分出來，就越不容易產(chǎn)生誤碼。對于一個ER=13dB的光信號來說，PO只有Pl值的1/20，如果同時測量Pl和PO， 測量儀器的工作動態(tài)范圍需要很寬，靈敏度高的同時又不易受到背景噪聲的干擾?，F(xiàn)有的測量ER的方法，一般都是利用示波器直接對光模塊的ER進(jìn)行測量。示波器的功能雖然強(qiáng)大，但其成本很高，對于一些只需要測量消光比值的簡單應(yīng)用來說，每一次測量都需要用到一個示波器，這在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)時顯得成本過于昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種能夠低成本的實(shí)現(xiàn)對光模塊進(jìn)行消光比的測量的裝置。本發(fā)明的第二個目的在于提供一種能夠低成本實(shí)現(xiàn)對光模塊進(jìn)行消光比測量的方法。本發(fā)明的第一個目的通過以下的技術(shù)方案來完成一種消光比測量裝置，包括 APD (Avalanche Photo Diode,雪崩光電二極管)、TIA (Trans-impedance Amplifier,跨阻放大器)、電容、電壓監(jiān)測器和MCU ；APD陽極與TIA輸入端相連接，APD接收來自待測光模塊的光信號，并將該光信號轉(zhuǎn)換為電流信號；TIA正相輸出端連接電容一端，TIA將電流信號轉(zhuǎn)換為差分電壓信號，并由電容對該差分電壓信號進(jìn)行保持；電容另一端連接電壓監(jiān)測器輸入端，電壓監(jiān)測器輸出端連接MCU，電壓監(jiān)測器監(jiān)測差分電壓信號的大小并將結(jié)果發(fā)送到 MCU,由MCU按差分電壓信號的大小根據(jù)查找表擬合出待測光模塊的消光比大小。進(jìn)一步的，所述查找表，是利用消光比測量裝置測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到差分電壓，同時利用示波器測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到消光比，最后將差分電壓和消光比一一對應(yīng)后得到。本發(fā)明的第二個目的通過以下技術(shù)方案來達(dá)到一種消光比測量方法，包括以下步驟
Si:形成查找表利用消光比測量裝置測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到差分電壓，同時利用示波器測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到消光比，最后將差分電壓和消光比一一對應(yīng)起來，得到查找表；
52:測量待測光模塊的差分電壓利用消光比測量裝置測量待測光模塊，得到待測光模塊的差分電壓；
53:查找得到消光比MCU根據(jù)差分電壓在查找表中查找得到相應(yīng)的消光比，該消光比即為待測光模塊的消光比。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明首先通過現(xiàn)有的示波器與本發(fā)明的消光比測量裝置對標(biāo)準(zhǔn)光模塊進(jìn)行測量，得到一一對應(yīng)的差分電壓和消光比的查找表；而后再利用消光比測量裝置測量待測光模塊，得到待測光模塊的差分電壓后，利用查找表得到相應(yīng)的消光比；這樣的消光比測量方法只需要在形成查找表的步驟中使用下示波器，后來的大規(guī)模生產(chǎn)過程只需要用到低成本的消光比測量裝置，因此生產(chǎn)成本大大降低，有利于光模塊生產(chǎn)廠商控制成本。


圖I為本發(fā)明具體實(shí)施例的形成查找表的裝置模塊示意圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例的消光比測量裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例的步驟流程圖。
具體實(shí)施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。同時本說明書中對替代特征的描述是對等同技術(shù)特征的描述，不得視為對公眾的捐獻(xiàn)。本說明書中用語若同時具有一般含義與本領(lǐng)域特有含義的，如無特殊說明，均定義為本領(lǐng)域特有含義。如圖I所示，為本發(fā)明具體實(shí)施例的形成查找表的裝置模塊示意圖。由于本發(fā)明的測量裝置需要用到查找表，故需要先行形成查找表。標(biāo)準(zhǔn)光模塊的輸出端接光衰減器輸入端，光衰減器輸出端接2X2光分路器，光分路器一端輸出端連接示波器輸入端，光分路器另一端輸出端連接消光比測量裝置輸入端，示波器輸出端和消光比裝置輸出端同時連接到 MCU0這樣連接之后，標(biāo)準(zhǔn)光模塊發(fā)出光信號，光衰減器可以調(diào)整該光信號的強(qiáng)度，以此形成不同消光比的光信號；光分路器則將該光信號分成完全相同的兩路，一路發(fā)送到示波器，由示波器讀出當(dāng)前的消光比，另一路發(fā)送到消光比測量裝置，由消光比測量裝置讀出當(dāng)前的差分電壓；MCU同時接收當(dāng)前的消光比和差分電壓，并一一對應(yīng)之后存儲起來，形成差分電壓和消光比相對應(yīng)的查找表。如圖2所示，為本發(fā)明具體實(shí)施例的消光比測量裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的消光比測量裝置由APD、TIA、電容和電壓測量器組成。待測光模塊發(fā)出光信號，APD接收到這一光信號后，在APD的陽極生成與光信號強(qiáng)度成線性關(guān)系的電流信號，當(dāng)然在安裝APD的時候要注意在APD的陰極加上偏置電壓從而保證APD的正常工作；TIA接收到這一電流信號后進(jìn)行放大，得到差分電壓信號；TIA的正相輸出端連接電容一端，由電容對該差分電壓進(jìn)行保持處理；電容另一端連接電壓監(jiān)測器輸入端，電壓監(jiān)測器讀出該差分電壓后，將該差分電壓發(fā)送到MCU ；MCU則根據(jù)該差分電壓在查找表中查找得到相應(yīng)的消光比，作為待測光模塊的消光比，存儲起來。這個過程中，TIA的反相輸出端可以依次另一個電容和一個匹配電阻，用于性能的擴(kuò)展。本發(fā)明的電壓監(jiān)測器可以使用一般市場上常見的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，也可以購買專門的電壓芯片，使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器成本更低。MCU也是市場常見的微處理器即可，模數(shù)轉(zhuǎn)換器和MCU可以由集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的芯片提供，比如ADuC7020等。如圖3所示，為本發(fā)明具體實(shí)施例的步驟流程圖。具體來說，本發(fā)明的消光比測量方法由以下幾個步驟組成S1:形成查找表首先調(diào)整光衰減器，使標(biāo)準(zhǔn)光模塊的光信號為某一消光比，再利用消光比測量裝置測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到差分電壓，同時利用示波器測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到消光比，接著由MCU記錄差分電壓和消光比，然后再調(diào)整光衰減器，重復(fù)記錄，得到另一組差分電壓和消光比，如此反復(fù)，最后將所有的差分電壓和消光比一一對應(yīng)起來，得到查找表；
52:測量待測光模塊的差分電壓利用消光比測量裝置測量待測光模塊，得到待測光模塊的差分電壓，由電壓監(jiān)測器讀出該差分電壓后，將該差分電壓發(fā)送給MCU ；
53:查找得到消光比MCU根據(jù)差分電壓在查找表中查找得到相應(yīng)的消光比，該消光比即為待測光模塊的消光比。
權(quán)利要求
1.一種消光比測量裝置，其特征在于包括APD、TIA、電容、電壓監(jiān)測器和MCU ；APD陽極與TIA輸入端相連接，APD接收來自待測光模塊的光信號，并將該光信號轉(zhuǎn)換為電流信號；TIA正相輸出端連接電容一端，TIA將電流信號轉(zhuǎn)換為差分電壓信號，并由電容對該差分電壓信號進(jìn)行保持；電容另一端連接電壓監(jiān)測器輸入端，電壓監(jiān)測器輸出端連接MCU，電壓監(jiān)測器監(jiān)測差分電壓信號的大小并將結(jié)果發(fā)送到MCU，由MCU按差分電壓信號的大小根據(jù)查找表擬合出待測光模塊的消光比大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述消光比測量裝置，其特征在于所述查找表，是利用消光比測量裝置測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到差分電壓，同時利用示波器測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到消光比，最后將差分電壓和消光比一一對應(yīng)后得到。
3.一種消光比測量方法，其特征在于，包括以下步驟.51:形成查找表利用消光比測量裝置測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到差分電壓，同時利用示波器測量標(biāo)準(zhǔn)光模塊得到消光比，最后將差分電壓和消光比一一對應(yīng)起來，得到查找表；.52:測量待測光模塊的差分電壓利用消光比測量裝置測量待測光模塊，得到待測光模塊的差分電壓；.53:查找得到消光比MCU根據(jù)差分電壓在查找表中查找得到相應(yīng)的消光比，該消光比即為待測光模塊的消光比。
全文摘要
本發(fā)明首先通過現(xiàn)有的示波器與本發(fā)明的消光比測量裝置對標(biāo)準(zhǔn)光模塊進(jìn)行測量，得到一一對應(yīng)的差分電壓和消光比的查找表；而后再利用消光比測量裝置測量待測光模塊，得到待測光模塊的差分電壓后，利用查找表得到相應(yīng)的消光比；這樣的消光比測量方法只需要在形成查找表的步驟中使用下示波器，后來的大規(guī)模生產(chǎn)過程只需要用到低成本的消光比測量裝置，因此生產(chǎn)成本大大降低，有利于光模塊生產(chǎn)廠商控制成本。
文檔編號G01M11/02GK102607818SQ20121008741
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者胥嫏, 魏婧 申請人:成都優(yōu)博創(chuàng)技術(shù)有限公司