个输入端相连；Bias_Tee模块I?M的输出端及乘法器模块BI?BM的输出端分别与加法器模块I?M的两个输入端相连；加法器模块I?M的输出端作为电压输出I?M ; CAN总线由差分信号线CANH和CANL、匹配电阻I和2组成，其连接关系为:CANH和CANL的两端分别经由匹配电阻I和2相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种波导电光开关阵列的线性度测量装置，其特征在于， DSP主控单元中，DSP处理器模块的主控芯片型号为TMS320F28335 ;CAN驱动模块的核心器件型号为PCA82C250 ;驱动映射表模块的核心器件型号为24LC256 ;正弦波DDS模块(f:)的核心器件为高集成度直接数字频率合成器，其型号为AD9851，该模块输出的标准幅度、频率为的正弦波波信号提供给驱动单元I?M ;正弦波DDS模块(f 2)的核心器件为高集成度直接数字频率合成器，其型号为AD9851，该模块输出的标准幅度、频率为f2的正弦波信号提供给驱动单元I?M ;辅助模块包括JTAG接口电路、SRAM存储器电路、上电复位电路及晶振电路，其中SRAM存储器电路的核心器件型号为IS61LV51216，其容量为8Mbit ;上电复位电路的核心器件型号为MAX811 ;显示模块为IXD 12864 ;参数设置模块采用4个独立式按键； DSP驱动单元中，DSP驱动模块I?M采用的主控芯片型号为TMS320F28335 ；CAN驱动模块I?M的核心器件型号为PCA82C250 ;加法器模块I?M的核心器件型号为0P37 ;乘法器模块Al?AM及乘法器模块BI?BM的核心器件型号为AD633 ；Bias-Tee模块I?M的交流耦合电容为电解电容，大小为lOOuF，旁路电容为独石电容，型号为100，直流耦合电感采用闭磁式功率电感，型号为102 ；DA模块Al?AM、DA模块BI?BM及偏置信号产生模块I?M的核心器件型号均为LTC1655，其参考电压由AD780提供；其它辅助电路包括JTAG接口电路、SRAM存储器电路、上电复位电路及晶振电路，其中SRAM电路的核心器件型号为IS61LV51216，其容量为8Mbit ;上电复位电路的核心器件型号为MAX811 ； 信号处理单元中，光电转换模块的光敏器件型号为J23-181-R01M-2.2，电流一电压转换和放大器件的型号为ADA4000 ;前置放大模块和主放大模块的核心放大器件的型号均为0P37 ；AD模块采用12位串行模数转换芯片，型号为AD7866。
3.一种波导电光开关阵列的线性度测量方法，包括以下步骤:(I)将被测器件的待测端口的光纤输出端与该装置的光纤输入端相连，被测器件的M个电极的一端分别与该装置的电压输出端I?M相连，被测光开关的M个电极的另一端均接地；(2)通过DSP主控单元的参数设置模块设置光开关的待测端口号、测试系统的噪声水平、正弦调制信号的频率和f2、调制信号的幅度初值、范围及扫描步长、单次采样点数；并将上述设定的信息通过显示模块输出显示；(3)通过DSP主控单元的参数设置模块，启动线性度测试；(4)启动测试后，DSP处理器模块控制正弦波DDS模块(f\)和正弦波DDS模块(f2)产生标准幅度正弦波调制信号；(5)根据设定的待测端口号和调制信号的幅度，DSP处理器模块读取驱动映射表模块中存储的光开关各电极的驱动电压信息，并将其通过CAN总线发送给驱动单元I?M ;(6)DSP驱动模块I?M接收到驱动电压信息后，驱使偏置电压模块I?M、DA模块Al?AM和DA模块BI?BM产生各电极所需要的电压驱动/调制信号；设置完成后，DSP驱动模块I?M向DSP处理器模块发送应答信号；(7) DSP处理器模块接收到DSP驱动模块I?M的全部应答信号后，通过AD模块采集并存储数据，当采样次数达到设定的单次采样点数时，停止采样；(S)DSP处理器模块利用采集的数据和傅里叶变换，计算信号的频谱，从而得到主频信号分量的强度(频率为f\、f2)和三阶内调噪声分量的强度(频率为，最终得到二者的强度差；(9)按照设定的存储格式，DSP处理器模块将调制信号的幅度、主频分量强度、三阶内调噪声强度和二者的强度差存储到SRAM存储器中，并经由显示模块显示当前计算次数、调制信号的幅度、主频分量强度、三阶内调噪声强度和二者的强度差；(10)若当前端口未计算结束，则按照设定的调制信号幅度的扫描步长，改变调制信号幅度，重复(5)?(10);若计算结束，则根据全部计算结果，确定出达到测试系统噪声水平时的主频分量与三阶内调噪声分量的强度差，从而确定波导电光开关的线性度特性，并将结果通过显示模块输出显示；(11)通过参数设置模块启动新的端口或新一轮测试，重复步骤(2)?(Il)0
4.根据权利要求4所述的一种波导电光开关阵列的线性度测量方法，其特征在于，利用该装置，测量波导电光开关阵列某设定端口线性度特性时，DSP处理器模块的工作流程如下:(1)初始化各变量、1 口、显示模块；(2)读取参数设置模块信息，包括光开关的待测端口号、测试系统的噪声水平、正弦调制信号的频率fjPf2、调制信号的幅度初值、范围及扫描步长、单次采样点数；(3)更新显示模块信息，并存储设定的参数；(4)读取参数设置模块的信息，等待启动测试命令；(5)控制正弦波DDS模块(f\)和正弦波DDS模块(f2)产生标准幅度正弦波调制信号；(6)根据设定的待测端口号和调制信号的幅度，读取驱动映射表模块中存储的光开关各电极的驱动电压信息，并按照通信协议发送CAN报文；(7)等待接收DSP驱动模块I?M的应答信号；(8)通过AD模块采集并存储数据，当采样次数达到设定的单次采样点数时，停止采样；(9)计算信号的频谱、主频信号分量的强度、三阶内调噪声分量的强度、二者的强度差；(10)存储调制信号的幅度、主频分量强度、三阶内调噪声强度和二者的强度，并输出显示计算结果；(11)改变调制信号幅度，重复(6)?(11)，直至循环结束；(12)分析计算结果，计算线性度；(13)等待下一轮测试。
5.根据权利要求4所述的一种波导电光开关阵列的线性度测量方法，其特征在于，利用该装置，测量波导电光开关阵列某设定端口线性度特性时，DSP驱动模块的工作流程如下:(1)初始化各变量、1 口 ；初始化偏置信号产生模块、DA模块A和B，使其输出电压为零；(2)等待接收DSP处理器模块的CAN报文；(3)按照CAN报文信息，驱动偏置信号产生模块、DA模块A和B，使之输出所要求的电压信号；(4)向DSP处理器模块发送CAN报文，即应答信息，而后转到步骤(2)。
【专利摘要】本发明公开了一种波导电光开关阵列的线性度测量装置及方法，属于光电仪器与仪表领域，用于波导电光开关阵列的线性度测量。由DSP主控单元、信号处理单元、CAN总线、光纤输入、驱动单元1～M、电压输出1～M组成。该装置可自动产生波导电光开关阵列的直流偏置电压信号、两路频率可设定且幅度可调整的正弦调制信号，可以任意设置待测端口号、调制信号幅度和频率、以及系统噪声水平，可自动计算出在设定的系统噪声水平下待测端口的线性度。本发明实现了对电光开关阵列线性度的智能化和快速测量，减小了测试设备体积，降低了测试过程的复杂度，提高了测试装置的便携性。
【IPC分类】G01R31-327, G01M11-00
【公开号】CN104749518
【申请号】CN201410852890
【发明人】郑传涛, 李翠婷, 王一丁, 张大明
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月18日