專利名稱：一種光模塊調(diào)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光模塊調(diào)測(cè)裝置，屬于數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明可與其他儀表配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)光模塊的高效調(diào)測(cè)，適用于數(shù)字光纖通信系統(tǒng)或數(shù)字光纖網(wǎng)絡(luò)中的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程。
背景技術(shù)：
在光通信領(lǐng)域大量使用各種光模塊，隨著光通信領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)光通信系統(tǒng)中的光模塊也提出了更高的要求，新型的光模塊也因此應(yīng)運(yùn)而生。
這些光模塊不僅可以數(shù)字調(diào)節(jié)，還可以提供關(guān)于光模塊的監(jiān)測(cè)信息。例如，所接收的光功率，所發(fā)送的光功率，激光器的偏置電流等。此外，這些光模塊內(nèi)部還提供存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)光模塊的參數(shù)。
由于光器件具有一定的離散性，數(shù)字調(diào)節(jié)光模塊在生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中，需要調(diào)節(jié)光模塊內(nèi)部的數(shù)字電位器和/或數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，以便調(diào)整電路參數(shù)，使之與光模塊內(nèi)安裝的光器件相匹配，達(dá)到光模塊的指標(biāo)要求。
此外，還需要對(duì)光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)、輸出光功率監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)量進(jìn)行定標(biāo)。所謂定標(biāo)，就是對(duì)光模塊監(jiān)測(cè)輸出的電信號(hào)與其對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)量(如光功率)之間的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，使得通過(guò)光模塊監(jiān)測(cè)輸出的電信號(hào)可以準(zhǔn)確地獲取其對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)量信息。
下面以輸入光功率監(jiān)測(cè)為例來(lái)說(shuō)明定標(biāo)的意義。
光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)方法通常是利用光模塊內(nèi)部光接收器件的光電效應(yīng)。由于不同功率的光輸入到光接收器件的接收面上，光接收器件產(chǎn)生相應(yīng)的光電流，通過(guò)光模塊內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路可將此電流信號(hào)采樣并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，此電壓信號(hào)的值與輸入光功率的值相對(duì)應(yīng)，只要知道此檢測(cè)電壓信號(hào)和輸入光功率之間的函數(shù)關(guān)系，就可以通過(guò)此電壓信號(hào)得到準(zhǔn)確的輸入光功率的值。
由于光接收器件具有一定的離散性，因此對(duì)于每個(gè)光接收器件，檢測(cè)電壓信號(hào)和輸入光功率之間的函數(shù)關(guān)系是不一樣的。這個(gè)函數(shù)關(guān)系通常通過(guò)對(duì)多組光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)電壓和輸入光功率數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合來(lái)近似得到。
通過(guò)輸入光功率監(jiān)測(cè)電路輸出的監(jiān)測(cè)電壓得到輸入光功率值的另一種方法是記錄在光接收模塊輸入動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的各功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)電壓，如每隔0.5dB記錄相應(yīng)的監(jiān)測(cè)電壓，形成對(duì)照表，并將其存儲(chǔ)在光模塊內(nèi)部的存儲(chǔ)器中。在實(shí)際使用中，首先采集輸入光功率監(jiān)測(cè)電壓值，然后通過(guò)查找對(duì)照表，得到此時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸入光功率值。
由于采用多項(xiàng)式擬合的方法比對(duì)照表法，對(duì)光模塊內(nèi)部存儲(chǔ)器資源占用較少，而且輸入光功率的監(jiān)測(cè)精度要好，所以一般采用多項(xiàng)式擬合方法。
光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)定標(biāo)需要通過(guò)對(duì)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合來(lái)得到，為了達(dá)到整個(gè)光接收動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的準(zhǔn)確的輸入光功率監(jiān)測(cè)，如光功率監(jiān)測(cè)誤差小于正負(fù)0.5dB，需要采集大量的數(shù)據(jù)來(lái)保證多項(xiàng)式擬合的精確性。
數(shù)字調(diào)節(jié)光模塊的調(diào)試可以在使用該光模塊的功能單板(如光轉(zhuǎn)發(fā)板)上進(jìn)行。功能單板與光模塊進(jìn)行通訊，并通過(guò)事先定義的接口，調(diào)整光模塊內(nèi)部的數(shù)字電位器和/或數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
對(duì)光模塊輸入光功率監(jiān)測(cè)和輸出光功率監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)量的定標(biāo)過(guò)程則是采集數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到定標(biāo)系數(shù)，將定標(biāo)系數(shù)寫入光模塊中的相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)域。
通常采用如圖1所示的裝置來(lái)采集這些數(shù)據(jù)。如圖1，標(biāo)準(zhǔn)光源的光經(jīng)過(guò)手動(dòng)可調(diào)光衰減器后，再通過(guò)50/50耦合器分成大小相等的兩路，一路送到光接收模塊，另一路接到光功率計(jì)。將光接收模塊的光功率監(jiān)測(cè)電壓測(cè)試點(diǎn)接到萬(wàn)用表。光接收模塊所接收的光功率大小從光功率計(jì)上讀出，對(duì)應(yīng)的輸入光功率監(jiān)測(cè)電壓用萬(wàn)用表測(cè)量。手工調(diào)整可調(diào)光衰減器的衰減量，記錄調(diào)整后的光功率計(jì)讀數(shù)和萬(wàn)用表讀數(shù)，多次重復(fù)這一過(guò)程，得到足夠的數(shù)據(jù)。
圖1所描述的方法采集數(shù)據(jù)需要耗費(fèi)大量時(shí)間，不利于提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。此外，在人工采集記錄數(shù)據(jù)的過(guò)程中，容易出錯(cuò)，導(dǎo)致擬合系數(shù)不準(zhǔn)確。
采用功能單板進(jìn)行光模塊調(diào)試的方法也有一些缺點(diǎn)，包括無(wú)法實(shí)現(xiàn)光模塊的自動(dòng)定標(biāo)，生產(chǎn)效率不高；每種功能單板所支持的光模塊種類很有限；功能單板的造價(jià)較高，導(dǎo)致光模塊的調(diào)試成本提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光模塊的調(diào)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種數(shù)字調(diào)節(jié)光模塊，還包括光發(fā)送模塊，光接收模塊，收發(fā)合一光模塊、光轉(zhuǎn)發(fā)器等的集成化調(diào)試，用自動(dòng)化方法高效簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)光模塊的監(jiān)測(cè)定標(biāo)。
本發(fā)明具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光模塊調(diào)測(cè)裝置，包括一被調(diào)測(cè)光模塊，對(duì)接收到具體的操作指令，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；其特征在于所述裝置還包括一計(jì)算機(jī)，向被調(diào)測(cè)光模塊下發(fā)調(diào)測(cè)命令信號(hào)；一通訊接口電路，將接收到的調(diào)測(cè)命令信號(hào)變換為控制單元可以接收的調(diào)測(cè)信號(hào)，并送至控制單元；一控制單元，由微處理器及其內(nèi)部的外設(shè)所構(gòu)成，對(duì)接收到的調(diào)測(cè)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理和解釋，以生成具體的操作指令，通過(guò)IIC總線下達(dá)給被調(diào)測(cè)光模塊。
所述控制單元微處理器內(nèi)部的外設(shè)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件、標(biāo)準(zhǔn)I/O、高速串行通訊接口；所述微處理器通過(guò)控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件的讀寫；所述微處理器通過(guò)IIC總線，實(shí)現(xiàn)對(duì)被調(diào)測(cè)光模塊的控制；所述微處理器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)I/O，實(shí)現(xiàn)對(duì)外接電路的控制；所述存儲(chǔ)器，用于存放運(yùn)行的數(shù)據(jù)；
所述可編程邏輯器件，用于標(biāo)準(zhǔn)I/O的擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)A/D采樣；所述高速串行通訊接口，用于接計(jì)算機(jī)串口，使控制單元和計(jì)算機(jī)相連。
所述裝置還包括一外接參考時(shí)鐘發(fā)生電路，給被調(diào)測(cè)光模塊提供所需的各種速率參考時(shí)鐘，對(duì)發(fā)射端參考時(shí)鐘進(jìn)行抖動(dòng)濾波，以使被調(diào)測(cè)光模塊獲得更好的抖動(dòng)性能；所述參考時(shí)鐘電路分別與控制單元和被調(diào)測(cè)光模塊相連。
所述裝置還包括一外接工作模式設(shè)置電路，給被調(diào)測(cè)光模塊提供所需的參考時(shí)鐘形式設(shè)置，環(huán)回模式設(shè)置等控制信號(hào)；所述工作模式設(shè)置電路分別與控制單元和被調(diào)測(cè)光模塊相連。
所述裝置還包括一外接告警、檢測(cè)量監(jiān)測(cè)電路，對(duì)被調(diào)測(cè)光模塊的狀態(tài)信號(hào)和告警信號(hào)以及輸出時(shí)鐘信號(hào)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)；所述告警、檢測(cè)量監(jiān)測(cè)電路分別與控制單元和被調(diào)測(cè)光模塊相連。
所述裝置還包括一外接輸入光功率定標(biāo)單元，由可調(diào)光衰減器以及數(shù)據(jù)采集電路組成；所述輸入光功率定標(biāo)單元通過(guò)外接的儀表提供一個(gè)滿足定標(biāo)要求的光源，以實(shí)現(xiàn)光模塊輸入光功率的自動(dòng)定標(biāo)；所述輸入光功率定標(biāo)單元分別與控制單元和被調(diào)測(cè)光模塊相連；計(jì)算機(jī)將定標(biāo)命令通過(guò)通訊接口電路下發(fā)給控制單元，控制單元分別向輸入光功率定標(biāo)單元下達(dá)查詢當(dāng)前輸入光功率大小的命令，和向被調(diào)測(cè)光模塊下達(dá)查詢輸入光功率檢測(cè)電壓的命令，并將查詢到兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后，控制單元根據(jù)被調(diào)測(cè)光模塊接收光功率的大小，下達(dá)命令給輸入光功率定標(biāo)單元，步進(jìn)減少輸入光功率，再次查詢?nèi)牍夤β屎腿牍夤β蕶z測(cè)電壓，循環(huán)直至輸入光功率小于某一特定值，通過(guò)對(duì)查詢所得的兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行擬和，得到被調(diào)測(cè)光模塊的入光功率定標(biāo)系數(shù)。
所述輸入光功率定標(biāo)單元進(jìn)一步包括電可調(diào)光衰減器、電可調(diào)光衰減器驅(qū)動(dòng)器、50/50耦合器、參考接收機(jī)、程控放大電路、A/D采集電路；定標(biāo)入光輸入到電可調(diào)光衰減器，電可調(diào)光衰減器出光經(jīng)過(guò)50/50耦合器分成相等的兩束，分別進(jìn)入?yún)⒖冀邮諜C(jī)和被調(diào)測(cè)光模塊，輸入?yún)⒖冀邮諜C(jī)的光，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換、放大、A/D采樣，送到控制單元，控制單元通過(guò)A/D采樣值和參考接收機(jī)的響應(yīng)曲線，得到輸入?yún)⒖冀邮諜C(jī)的光功率，從而得出輸入被調(diào)測(cè)光模塊的光功率，同時(shí)控制單元通過(guò)A/D采樣獲得此時(shí)光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)電壓；這樣就得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸入光功率-電壓采樣點(diǎn)；然后，控制單元增大電可調(diào)光衰減器的衰減量，減小輸入光模塊的光功率，再通過(guò)采樣獲得另一個(gè)采樣點(diǎn)；直至光功率小到一定值，就獲得一組光功率和對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)電壓數(shù)據(jù)，最后根據(jù)這組數(shù)據(jù)擬合出二者之間的關(guān)系式，并把此關(guān)系式的系數(shù)寫入被調(diào)測(cè)光模塊中的存儲(chǔ)器里，完成被調(diào)測(cè)光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)的定標(biāo)。
所述程控放大電路，用于對(duì)被調(diào)測(cè)光模塊和參考接收機(jī)輸入光功率的監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)放大，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的A/D采樣。
采用本發(fā)明所述方法，可對(duì)多種光模塊提供集成化的調(diào)試環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光模塊程序下載、輸入光功率監(jiān)測(cè)自動(dòng)定標(biāo)、光模塊各種性能自動(dòng)化或半自動(dòng)化調(diào)試。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，大量減少手工操作、降低對(duì)生產(chǎn)工人技能要求、降低故障率、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本。


圖1是手工調(diào)整輸入光功率大小，采集輸入光功率監(jiān)測(cè)電壓裝置示意圖。
圖2是本發(fā)明所述光模塊調(diào)測(cè)裝置原理框圖。
圖3是有光模塊外圍支持電路的本發(fā)明所述光模塊調(diào)測(cè)裝置原理框圖。
圖4是有定標(biāo)功能的本發(fā)明所述光模塊調(diào)測(cè)裝置原理框圖。
圖5是本發(fā)明控制單元實(shí)施例一原理框圖。
圖6是本發(fā)明控制單元實(shí)施例二原理框圖。
圖7是本發(fā)明輸入光功率定標(biāo)單元原理框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心技術(shù)內(nèi)容在于對(duì)各種速率的光模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)測(cè)，實(shí)現(xiàn)一定程度的自動(dòng)化生產(chǎn)。
本發(fā)明光模塊調(diào)測(cè)裝置的基本組成部分包括通訊接口電路和控制單元，如圖2中的A和B所示。光模塊調(diào)測(cè)裝置與計(jì)算機(jī)、被調(diào)測(cè)光模塊的連接關(guān)系如圖2所示，圖中C是被調(diào)測(cè)光模塊。
在對(duì)光模塊進(jìn)行調(diào)測(cè)時(shí)，操作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)上的調(diào)測(cè)界面設(shè)置調(diào)測(cè)選項(xiàng)，下發(fā)調(diào)測(cè)命令。下發(fā)的調(diào)測(cè)命令通過(guò)串口傳送到A(通訊接口電路)。通訊接口電路對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行變換，將其變換為B(控制單元)可以接收的信號(hào)，并送到控制單元?？刂茊卧邮盏浇?jīng)過(guò)通訊接口電路變換后的調(diào)測(cè)命令，首先對(duì)調(diào)測(cè)命令進(jìn)行相應(yīng)的處理和解釋，生成具體的操作C(被調(diào)測(cè)光模塊)的指令，然后通過(guò)IIC總線將指令下達(dá)給被調(diào)測(cè)光模塊。被調(diào)測(cè)光模塊接收到操作指令后，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。如果B(控制單元)發(fā)送到光模塊的是查詢指令，C(被調(diào)測(cè)光模塊)就將所查詢的結(jié)果通過(guò)IIC總線上報(bào)給B(控制單元)。B(控制單元)對(duì)被調(diào)測(cè)光模塊上報(bào)的內(nèi)容進(jìn)行處理，解釋，生成可以被計(jì)算機(jī)調(diào)測(cè)軟件識(shí)別的應(yīng)答信號(hào)，輸出到A(通訊接口電路)。A(通訊接口電路)將B(控制單元)發(fā)送過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行變換，然后輸出給計(jì)算機(jī)。
在對(duì)需要時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)的光模塊進(jìn)行調(diào)測(cè)時(shí)，可在如圖2所示的基本的光模塊調(diào)測(cè)裝置基礎(chǔ)上增加光模塊外圍支持電路單元，如圖3所示，圖3中的D是光模塊外圍支持電路單元。
光模塊外圍支持電路和光模塊調(diào)測(cè)裝置其他部分的連接關(guān)系如圖3所示。
光模塊外圍支持電路包括參考時(shí)鐘發(fā)生電路，工作模式設(shè)置電路以及告警、檢測(cè)量監(jiān)測(cè)電路等。
參考時(shí)鐘發(fā)生電路可以給被調(diào)測(cè)光模塊提供所需的各種速率參考時(shí)鐘，還可以對(duì)發(fā)射端參考時(shí)鐘進(jìn)行抖動(dòng)濾波使被調(diào)測(cè)光模塊獲得更好的抖動(dòng)性能。
工作模式設(shè)置電路能夠設(shè)置被調(diào)測(cè)光模塊所需的控制信號(hào)如參考時(shí)鐘形式設(shè)置，環(huán)回模式設(shè)置等。
告警、檢測(cè)量監(jiān)測(cè)電路可以對(duì)被調(diào)測(cè)光模塊的狀態(tài)信號(hào)和告警信號(hào)以及輸出時(shí)鐘信號(hào)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
對(duì)于有輸入光功率定標(biāo)需求的光模塊進(jìn)行調(diào)測(cè)時(shí)，還可在如圖2所示的基本的光模塊調(diào)測(cè)裝置基礎(chǔ)上增加輸入光功率定標(biāo)單元，構(gòu)成如圖4所示的光模塊調(diào)測(cè)裝置。
輸入光功率定標(biāo)單元由可調(diào)光衰減器，光耦合器以及數(shù)據(jù)采集電路組成，并結(jié)合控制單元實(shí)現(xiàn)光模塊輸入光功率的自動(dòng)定標(biāo)。
在進(jìn)行定標(biāo)操作時(shí)，儀表提供給輸入光功率定標(biāo)單元一個(gè)滿足定標(biāo)要求的光源。計(jì)算機(jī)將定標(biāo)命令通過(guò)A(通訊接口電路)下發(fā)給B(控制單元)。B(控制單元)分別向輸入光功率定標(biāo)單元下達(dá)查詢當(dāng)前輸入光功率大小的命令，和向C(被調(diào)測(cè)光模塊)下達(dá)查詢輸入光功率檢測(cè)電壓的命令，并將查詢到兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。然后控制單元根據(jù)光模塊接收光功率的大小，下達(dá)命令給輸入光功率定標(biāo)單元，步進(jìn)減少輸入光功率，再次查詢輸入光功率和入光功率檢測(cè)電壓。如此循環(huán)，直至輸入光功率小于某一特定值。通過(guò)對(duì)查詢所得的兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行擬和，得到光模塊的輸入光功率定標(biāo)系數(shù)。在定標(biāo)的過(guò)程中，控制單元可以給予入光功率檢測(cè)采樣電壓以適當(dāng)?shù)姆糯蟊稊?shù)，提高定標(biāo)的精確度。
如上所述光模塊調(diào)測(cè)裝置的主要功能單元包括通訊接口電路、控制單元、輸入光功率定標(biāo)單元、光模塊外圍支持電路。由于通訊接口電路、光模塊外圍支持電路比較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，下面就只對(duì)控制單元和模塊定標(biāo)單元的實(shí)現(xiàn)舉例。
一、控制單元實(shí)施例一控制單元的一種實(shí)現(xiàn)方式如圖5所示，以某廠家的CPU為核心，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)微控制器系統(tǒng)，并通過(guò)其內(nèi)部的外設(shè)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)I/O口、RS485接口。FLASH用于存儲(chǔ)系統(tǒng)的所有程序；SRAM存放運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)；FPGA用于擴(kuò)展I/O和A/D采樣。喂狗通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖中的IIC接口用于和光模塊通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)光模塊的讀寫、調(diào)試、定標(biāo)；RS485接口用于接計(jì)算機(jī)串口，使控制單元與計(jì)算機(jī)相連；標(biāo)準(zhǔn)I/O用于驅(qū)動(dòng)指示燈、程控放大電路和VOA驅(qū)動(dòng)器。
控制單元的具體工作過(guò)程為在CPU收到運(yùn)行指令后，LCS片選首先選中FLASH程序存儲(chǔ)器，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)必要的初始化后，將要執(zhí)行的程序全部轉(zhuǎn)移到SRAM中，以后所有的程序都在SRAM中執(zhí)行。SRAM有高速數(shù)據(jù)、地址總線和CPU相連，可以進(jìn)行快速通訊。另外，數(shù)據(jù)、地址總線和FPGA也相連，使FPGA成為CPU的擴(kuò)展。
圖5所示的控制單元中，CPU就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)指示燈、IIC、RS485接口、定標(biāo)單元里的VOA驅(qū)動(dòng)器和程控放大電路的控制，通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)A/D采樣各參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。
二、控制單元實(shí)施例二控制單元的另一種實(shí)現(xiàn)方式如圖6所示，與前一種實(shí)現(xiàn)方式不同的地方有增加了喂狗及電源監(jiān)控、EEPROM、地址鎖存器；FPGA用CPLD替換。喂狗通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)；電源監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)工作電源的監(jiān)測(cè)，及時(shí)告警；EEPROM用于存儲(chǔ)信息。
CPU通過(guò)控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)對(duì)CPLD、RAM的讀寫，地址鎖存器用于為CPU鎖存外圍芯片的地址。CPU的I/O可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)指示燈、IIC、RS485接口、定標(biāo)單元里的VOA驅(qū)動(dòng)器和程控放大電路的控制，通過(guò)CPLD實(shí)現(xiàn)A/D采樣。
這種控制單元的具體工作過(guò)程和前面一種控制單元基本相同，不再贅述。
三、輸入光功率定標(biāo)單元輸入光功率定標(biāo)單元的原理圖如圖7所示，包括VOA(電可調(diào)光衰減器)、VOA驅(qū)動(dòng)器、50/50耦合器、參考接收機(jī)、程控放大電路和A/D采集電路等，其中程控放大電路用于對(duì)光模塊和參考接收機(jī)的輸入光功率監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)放大，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的A/D采樣。
輸入光功率定標(biāo)過(guò)程如下定標(biāo)入光輸入到VOA(Voltage-Controled Optical Attenuators)，VOA出光經(jīng)過(guò)50/50耦合器分成相等的兩束，分別進(jìn)入?yún)⒖冀邮諜C(jī)和光模塊。輸入?yún)⒖冀邮諜C(jī)的光，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換、放大、A/D采樣，送到控制單元，控制單元通過(guò)A/D采樣值和參考接收機(jī)的響應(yīng)曲線，得到輸入?yún)⒖冀邮諜C(jī)的光功率，從而得出輸入光模塊的光功率；同時(shí)控制單元通過(guò)A/D采樣獲得此時(shí)光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)電壓；這樣就得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸入光功率-電壓采樣點(diǎn)。
然后，控制單元增大VOA的衰減量，減小輸入光模塊的光功率，再通過(guò)采樣獲得另一個(gè)采樣點(diǎn)。
這樣重復(fù)前面的過(guò)程，直至光功率小到一定值，就獲得一組光功率和對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)電壓數(shù)據(jù)，最后根據(jù)這組數(shù)據(jù)擬合出二者之間的關(guān)系式，并把此關(guān)系式的系數(shù)寫入光模塊中的存儲(chǔ)器里，完成光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)的定標(biāo)。
采用本發(fā)明所述裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高了多種光模塊的生產(chǎn)調(diào)測(cè)效率，有助于實(shí)現(xiàn)模塊的自動(dòng)化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種光模塊調(diào)測(cè)裝置，包括一被調(diào)測(cè)光模塊，對(duì)接收到具體的操作指令，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；其特征在于所述裝置還包括一計(jì)算機(jī)，向被調(diào)測(cè)光模塊下發(fā)調(diào)測(cè)命令信號(hào)；一通訊接口電路，將接收到的調(diào)測(cè)命令信號(hào)變換為控制單元可以接收的調(diào)測(cè)信號(hào)，并送至控制單元；一控制單元，由微處理器及其內(nèi)部的外設(shè)所構(gòu)成，對(duì)接收到的調(diào)測(cè)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理和解釋，以生成具體的操作指令，通過(guò)IIC總線下達(dá)給被調(diào)測(cè)光模塊。
2.如權(quán)利要求1所述光模塊調(diào)測(cè)裝置，其特征在于所述控制單元微處理器內(nèi)部的外設(shè)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件、標(biāo)準(zhǔn)I/O、高速串行通訊接口；所述微處理器通過(guò)控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件的讀寫；所述微處理器通過(guò)IIC總線，實(shí)現(xiàn)對(duì)被調(diào)測(cè)光模塊的控制；所述微處理器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)I/O，實(shí)現(xiàn)對(duì)外接電路的控制；所述存儲(chǔ)器，用于存放運(yùn)行的數(shù)據(jù)；所述可編程邏輯器件，用于標(biāo)準(zhǔn)I/O的擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)A/D采樣；所述高速串行通訊接口，用于接計(jì)算機(jī)串口，使控制單元和計(jì)算機(jī)相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述光模塊調(diào)測(cè)裝置，其特征在于所述裝置還包括一外接參考時(shí)鐘發(fā)生電路，給被調(diào)測(cè)光模塊提供所需的各種速率參考時(shí)鐘，對(duì)發(fā)射端參考時(shí)鐘進(jìn)行抖動(dòng)濾波，以使被調(diào)測(cè)光模塊獲得更好的抖動(dòng)性能；所述參考時(shí)鐘電路分別與控制單元和被調(diào)測(cè)光模塊相連。
4.如權(quán)利要求1或2所述光模塊調(diào)測(cè)裝置，其特征在于所述裝置還包括一外接工作模式設(shè)置電路，給被調(diào)測(cè)光模塊提供所需的參考時(shí)鐘形式設(shè)置，環(huán)回模式設(shè)置等控制信號(hào)；所述工作模式設(shè)置電路分別與控制單元和被調(diào)測(cè)光模塊相連。
5.如權(quán)利要求1或2所述光模塊調(diào)測(cè)裝置，其特征在于所述裝置還包括一外接告警、檢測(cè)量監(jiān)測(cè)電路，對(duì)被調(diào)測(cè)光模塊的狀態(tài)信號(hào)和告警信號(hào)以及輸出時(shí)鐘信號(hào)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)；所述告警、檢測(cè)量監(jiān)測(cè)電路分別與控制單元和被調(diào)測(cè)光模塊相連。
6.如權(quán)利要求1或2所述光模塊調(diào)測(cè)裝置，其特征在于所述裝置還包括一外接輸入光功率定標(biāo)單元，由可調(diào)光衰減器以及數(shù)據(jù)采集電路組成；所述輸入光功率定標(biāo)單元通過(guò)外接的儀表提供一個(gè)滿足定標(biāo)要求的光源，以實(shí)現(xiàn)光模塊輸入光功率的自動(dòng)定標(biāo)；所述輸入光功率定標(biāo)單元分別與控制單元和被調(diào)測(cè)光模塊相連；計(jì)算機(jī)將定標(biāo)命令通過(guò)通訊接口電路下發(fā)給控制單元，控制單元分別向輸入光功率定標(biāo)單元下達(dá)查詢當(dāng)前輸入光功率大小的命令，和向被調(diào)測(cè)光模塊下達(dá)查詢輸入光功率檢測(cè)電壓的命令，并將查詢到兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后，控制單元根據(jù)被調(diào)測(cè)光模塊接收光功率的大小，下達(dá)命令給輸入光功率定標(biāo)單元，步進(jìn)減少輸入光功率，再次查詢?nèi)牍夤β屎腿牍夤β蕶z測(cè)電壓，循環(huán)直至輸入光功率小于某一特定值，通過(guò)對(duì)查詢所得的兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行擬和，得到被調(diào)測(cè)光模塊的入光功率定標(biāo)系數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述光模塊調(diào)測(cè)裝置，其特征在于所述輸入光功率定標(biāo)單元進(jìn)一步包括電可調(diào)光衰減器、電可調(diào)光衰減器驅(qū)動(dòng)器、50/50耦合器、參考接收機(jī)、程控放大電路、A/D采集電路；定標(biāo)入光輸入到電可調(diào)光衰減器，電可調(diào)光衰減器出光經(jīng)過(guò)50/50耦合器分成相等的兩束，分別進(jìn)入?yún)⒖冀邮諜C(jī)和被調(diào)測(cè)光模塊，輸入?yún)⒖冀邮諜C(jī)的光，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換、放大、A/D采樣，送到控制單元，控制單元通過(guò)A/D采樣值和參考接收機(jī)的響應(yīng)曲線，得到輸入?yún)⒖冀邮諜C(jī)的光功率，從而得出輸入被調(diào)測(cè)光模塊的光功率，同時(shí)控制單元通過(guò)A/D采樣獲得此時(shí)光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)電壓；這樣就得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸入光功率-電壓采樣點(diǎn)；然后，控制單元增大電可調(diào)光衰減器的衰減量，減小輸入光模塊的光功率，再通過(guò)采樣獲得另一個(gè)采樣點(diǎn)；直至光功率小到一定值，就獲得一組光功率和對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)電壓數(shù)據(jù)，最后根據(jù)這組數(shù)據(jù)擬合出二者之間的關(guān)系式，并把此關(guān)系式的系數(shù)寫入被調(diào)測(cè)光模塊中的存儲(chǔ)器里，完成被調(diào)測(cè)光模塊的輸入光功率監(jiān)測(cè)的定標(biāo)。
8.如權(quán)利要求7所述光模塊調(diào)測(cè)裝置，其特征在于所述程控放大電路，用于對(duì)被調(diào)測(cè)光模塊和參考接收機(jī)輸入光功率的監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)放大，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的A/D采樣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光模塊調(diào)測(cè)裝置，屬于數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，適用于數(shù)字光纖通信系統(tǒng)或數(shù)字光纖網(wǎng)絡(luò)中的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程。本發(fā)明包括一被調(diào)測(cè)光模塊，對(duì)接收到具體的操作指令，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；一計(jì)算機(jī)，向被調(diào)測(cè)的光模塊下發(fā)調(diào)測(cè)命令信號(hào)；一通訊接口電路，將接收到的調(diào)測(cè)命令信號(hào)變換為控制單元可以接收的調(diào)測(cè)信號(hào)，并送至控制單元；一控制單元，由微處理器及其內(nèi)部的外設(shè)所構(gòu)成，對(duì)接收到的調(diào)測(cè)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理和解釋，以生成具體的操作指令，通過(guò)IIC總線下達(dá)給被調(diào)測(cè)光模塊。采用專門的光模塊調(diào)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)光模塊的性能調(diào)試和監(jiān)測(cè)量自動(dòng)定標(biāo)，并支持多種光模塊的調(diào)試，可以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H04B10/12GK1874192SQ20051007351
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者華鋒, 許昌武, 易鴻 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司