一种具有光功率监测功能的光电转换组件的制作方法

本实用新型涉及一种具有光功率监测功能的光电转换组件，属于光纤传输设备技术领域。

背景技术：

光转换组件是光纤传输设备中的核心部分，用于实现光信号到电信号的高速转换。在工程实际使用时，由于光连接器松动、光纤端面灰尘等因素往往会引起光纤传输设备链路中光功率的下降，从而导致链路增益降低。因此，需要对链路中进入光转换组件中的光功率进行监测，以避免由于链路增益波动而引起的系统传输误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种具有光功率监测功能的光电转换组件，该光电转换组件集成度高，体积小巧，可以嵌入各种通用光传输设备中，能够避免现有技术中使用外置光功率监测模块而带来的布线布局烦扰，实现方法灵活快捷，通用性强。

本实用新型的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种具有光功率监测功能的光电转换组件，包括光耦合器、光探测器、对数放大及光功率采集模块、光功率数据处理模块和光电信号转换模块，其中：光耦合器分别连接光电信号转换模块和光探测器，光探测器连接对数放大及光功率采集模块，对数放大及光功率采集模块连接光功率数据处理模块，具体为：

光耦合器：接收外部输入的光信号，并将所述光信号分成两路，包括一路99％的光信号和另一路1％的光信号，并将所述一路99％的光信号输出给光电信号转换模块，所述一路1％的光信号输出给光探测器；

光电信号转换模块：接收光耦合器输出的一路99％的光信号，将所述光信号转换为电信号，并将电信号放大后向外输出；

光探测器：接收光耦合器输出的一路1％的光信号，将所述光信号转换为电信号，探测所述电信号的电平大小，即为光信号功率，同时将所述电信号输出给对数放大及光功率采集模块；

对数放大及光功率采集模块：接收光探测器输出的电信号，将所述电信号进行放大，并将放大后的电信号由模拟信号转换为数字信号，供光功率数据处理模块进行信号采集；

光功率数据处理模块：将从对数放大及光功率采集模块采集的数字信号进行加权平均处理，并将加权平均处理后的信号向外输出。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述光功率数据处理模块包括MCU和RS485接口，所述MCU和RS485接口连接，MCU将从对数放大及光功率采集模块采集的数字信号进行加权平均处理，并将加权平均处理后的信号发送给RS485接口，通过RS485接口将信号向外输出。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述对数放大及光功率采集模块包括对数放大器和ADC，其中对数放大器与ADC连接，对数放大器接收光探测器输出的电信号，将所述电信号进行放大后输出给ADC，ADC将放大后的电信号由模拟信号转换为数字信号，供光功率数据处理模块进行信号采集。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述光电信号转换模块包括PIN探测器和内置LNA，其中PIN探测器和内置LNA连接，PIN探测器接收光耦合器输出的一路99％的光信号，将所述光信号转换为电信号输出给内置LNA，内置LNA将所述电信号放大后向外输出。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述光电信号转换模块中的PIN探测器为10GHz的PIN，将10GHz的PIN和内置LNA封装在一起形成光电信号转换模块。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述光电转换组件允许输入光的的功率范围为-20dBm-+15dBm。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述光耦合器的型号为DWFC-0-1x2-1-99；所述光探测器的型号为PIP-A-S9-1-FA。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述光电信号转换模块的型号为KG-PT-10G-A。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述对数放大器的型号为AD8304，所述ADC的型号为AD7190。

在上述具有光功率监测功能的光电转换组件中，所述MCU的型号为PIC16F876。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)、本实用新型光电转换组件包括光耦合器、光探测器、对数放大及光功率采集模块、光功率数据处理模块和光电信号转换模块，集成度高，体积小巧，可以嵌入各种通用光传输设备中，能够避免现有技术中使用外置光功率监测模块而带来的布线布局烦扰，实现方法灵活快捷，通用性强。

(2)、本实用新型光电转换组件解决了以往光功率探测模块需要外置的问题，实现光功率的监测功能，实现方法简单快捷，有很强的工程实用性。

(3)、本实用新型光电转换组件采用高速PIN探测器+内置LNA的方案实现，为达到更好的链路传输效果，将PIN和LNA封装在一起使用，这样即可以提高光电转换的效率，又可以大大减小设备的体积空间。

(4)、本实用新型分出的1％用于光功率监测的光不会影响原有光信号的携带信息，同时使用对数放大器，可避免使用线性放大器时需要进行复杂的数据转换的问题。

附图说明

图1为本实用新型具有光功率监测功能的光电转换组件结构示意图；

图2为本实用新型光耦合器的功能框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示为本实用新型具有光功率监测功能的光电转换组件结构示意图，由图可知光电转换组件包括光耦合器、光探测器、对数放大及光功率采集模块、光功率数据处理模块和光电信号转换模块，其中：光耦合器分别连接光电信号转换模块和光探测器，光探测器连接对数放大及光功率采集模块，对数放大及光功率采集模块连接光功率数据处理模块，具体为：

光耦合器接收外部输入的光信号，并将所述光信号分成两路，包括一路99％的光信号和另一路1％的光信号，并将所述一路99％的光信号输出给光电信号转换模块，所述一路1％的光信号输出给光探测器。光耦合器为99::1光耦合器，本实施例中的型号为DWFC-0-1x2-1-99。如图2所示为本实用新型光耦合器的功能框图。

光电信号转换模块接收光耦合器输出的一路99％的光信号，将所述光信号转换为电信号，并将电信号放大后向外输出。光电信号转换模块具体包括PIN探测器和内置LNA，其中PIN探测器和内置LNA连接，PIN探测器接收光耦合器输出的一路99％的光信号，将所述光信号转换为电信号输出给内置LNA，内置LNA将所述电信号放大后向外输出。本实用新型中内置LNA将电信号放大，提高增益和提高信噪比。本实施例中光电信号转换模块的型号为KG-PT-10G-A。

本实用新型光电转换模块采用高速PIN探测器+内置LNA的方案实现，为达到更好的链路传输效果，将10GHz的PIN和LNA封装在一起使用，这样即可以提高光电转换的效率，又可以大大减小设备的体积空间。光电信号转换模块的光输入端同99:1耦合器的99％光输出端进行熔接连接。

光探测器接收光耦合器输出的一路1％的光信号，将所述光信号转换为电信号，探测所述电信号的电平大小，即为光信号功率，同时将所述电信号输出给对数放大及光功率采集模块。本实施例中光探测器的型号为PIP-A-S9-1-FA。

对数放大及光功率采集模块接收光探测器输出的电信号，将所述电信号进行放大，并将放大后的电信号由模拟信号转换为数字信号，供光功率数据处理模块进行信号采集。对数放大及光功率采集模块具体包括对数放大器和ADC，其中对数放大器与ADC连接，对数放大器接收光探测器输出的电信号，将所述电信号进行放大后输出给ADC，ADC将放大后的电信号由模拟信号转换为数字信号，供光功率数据处理模块进行信号采集。本实施例中对数放大器的型号为AD8304，ADC的型号为AD7190。

光功率数据处理模块将从对数放大及光功率采集模块采集的数字信号进行加权平均处理，并将加权平均处理后的信号向外输出。光功率数据处理模块包括MCU和RS485接口，MCU和RS485接口连接，MCU将从对数放大及光功率采集模块采集的数字信号进行加权平均处理，并将加权平均处理后的信号发送给RS485接口，通过RS485接口将信号向外输出。本实施例中MCU的型号为PIC16F876。

本实用新型中光电转换组件允许输入光的功率范围为-20dBm-+15dBm。

本实用新型光电转换组件分出的1％用于光功率监测的光不会影响原有光信号的携带信息，同时使用对数放大器，可避免使用线性放大器时需要进行复杂的数据转换；具有RS485通讯接口，可以在一个系统或是一根总线上集成多个该转换组件。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。