专利名称：多路光纤光功率计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光纤通信设备领域，尤其是涉及多路光纤光功率计。
多路光纤光功率计是电信光缆监控的核心设备之一，其功能是测量光纤中传导的激光的光功率，将光功率读数通过电缆上报给监控计算机处理。光功率计是利用光电转换器件将接入的光纤中的光信号转换成电信号，再经过微电信号的调整电路和测量电路得到该电信号的精确电压，通过计算和换算得到该信号的功率数值。技术上要求光功率计的测量要适时精确，对环境差异(如温度和湿度变化)的反应要小。
现有的多路光纤光功率计由于要同时测试不同路数的光信号，一旦环境、温度变化造成零点的漂移(包括光电转换器件和调整电路的零点漂移)，这样在下一次测试之前就又需要重新校正每一路的零点，使得在测量时需要更多的时间，不能达到适时测量的目的，而且测量的数据可能会受温度的影响而不准确。
本实用新型的目的在于提供一种多路光纤光功率计，其受环境温度变化的影响小，各路一致性好，测量数据准确。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的将现有的由光电转换器件(3)、微电信号调整电路(4)、光功率测试计模块(5)、通讯模块(6)和通讯接口(7)依次连接而成的多路光纤光功率计(1)中的光电转换器件(3)和微电信号调整电路(4)集成在一块电路板上，形成独立的信号转换模块(9)，并在所测试信号路数基础上增加一个由同样的光电转换器件(3)和微电信号调整电路(4)构成的零点校正基准模块(10)，与其它信号转换模块(9)一起接入光功率测试计模块(5)，同时遮挡住零点校正基准模块(10)中的光电转换器件(3)的接收部分，使其输出的光功率等于0。
上述方案中，零点校正基准模块(10)中的微电信号调整电路(4)由集成电路块U1、U2、U3、J1、J2和三极管Q1加上电容、电阻组成，其连接关系为10芯插头J1，作为微电信号调整电路(4)的输入端，其中的第3、8引脚接光电转换器件(3)的输出端，并与运算放大器U1的反向输入端第4引脚、电阻R1、R2、R7、R8、R9、R10连接，J1的第1、5、6、10引脚接地，J1的第2、4、7、9引脚空置；运算放大器U1采用反向放大的方式连接，在+5V、-5V电源的输入端第11、14引脚、第7引脚上都利用电容C3、C4耦合到地；电容C5两端与U1的第4引脚和第10引脚连接；电容C1、C2由U1的第1引脚和第2引脚引出再并联连接到U1的第8引脚端；U1的第10引脚连到多路选择器U2的输出端第3引脚；U1的第5引脚接地；U1的第3、6、9、12、13引脚空置；电阻R1—R10为精密电阻，其中的R1、R3、R5连接构成一个电阻网络，R2、R4、R6连接构成一个电阻网络，并与R7、R8、R9、R10，共同形成6档电阻网络，一端共同连接到并连接到微电信号调整电路(4)的输入端，另一端分别连接到多路选择器U2、U3的第13、14、15、12、1、5引脚端，作为U1的6档反馈电阻网络，R10档须内接一个三级管Q1；U2、U3的控制端第11、10、9引脚分别连接到作为微电信号调整电路(4)的输出端的10芯插头J2的第9、8、7引脚，由微电信号调整电路(4)外部的单片机电路控制选择；U2、U3的第6、8引脚须连接到地；U2、U3的第7引脚接-5V电源；U2、U3的第16引脚接+5V电源；U2、U3的第2、4引脚空置；10芯插头J2，第5引脚连接到U3的输出端第3引脚，作为微电信号调整电路(4)的输出端；第6、10引脚为+5V电源的供电端，第1、2引脚为-5V电源的供电端，第3、4引脚为接地端。
本实用新型是对现有技术中的光电转换和微电信号调整电路部分的零点校正进行的改进。由于每路光电转换器件和微电信号调整电路针对温度的零点漂移的趋势和数量基本一致，所以可将光电转换器件和微电信号调整电路集成在一块电路板上，形成独立的信号转换模块，并在所测试信号路数基础上增加一个零点校正基准模块，用于对其它各路模块的零点校正提供基准。
对于增加的零点校正基准模块，其光电转换器件的接收部分用遮光良好的塑料帽遮挡，使其输出的光功率等于0dBm，在环境温度变化时，各模块的零点漂移基本一致，所测得的实际功率值只需要减去零点校正基准模块的功率值(漂移量)，就可得到较准确的实际功率值，所以，本实用新型与标准功率计测得的读数相差在0.1dBm(标准工作温度范围内)，且各路的一致性很好，各路读数相差在0.1dBm范围内(标准工作温度范围内)，综合性能与传统的光功率计相比改善了80％以上。
所以，本实用新型受环境温度变化的影响小，各路一致性好，测量数据准确。
以下结合附图进一步详述本实用新型，但本实用新型不仅限于附图所示实施例。
图1是现有的多路光纤光功率计示意图。
图2是本实用新型的多路光纤光功率计示意图。
图3是本实用新型实施例的零点校正基准模块中的微电信号调整电路图。
如图1所示，现有的多路光纤光功率计1由光纤2将光信号送入光电转换器件3，再经微电信号调整电路4、光功率测试计模块5、通讯模块6和通讯接口7将电信号送入计算机8进行处理，得到功率数值。
如图2所示，本实用新型的多路光纤光功率计1将现有的由光电转换器件3、微电信号调整电路4、光功率测试计模块5、通讯模块6和通讯接口7依次连接而成的多路光纤光功率计1中的光电转换器件3和微电信号调整电路4集成在一块电路板上，形成独立的信号转换模块9，并在所测试信号路数基础上增加一个由同样的光电转换器件3和微电信号调整电路4构成的零点校正基准模块10，与其它信号转换模块9一起接入光功率测试计模块5，同时遮挡住零点校正基准模块10中的光电转换器件3的接收部分，使其输出的光功率等于0dBm。在环境温度变化时，各模块的零点漂移基本一致，所测得的实际功率值只需要减去零点校正基准模块10的功率值(漂移量)，就可得到较准确的实际功率值。例如当第3路信号转换模块9接收到的光功率值为38.8dBm，此时零点校正基准模块10的输出功率值为2.3dBm，则第3路信号转换模块9经零点校正后接收到的光功率值为38.8－2.3＝36.5dBm。该计算过程可通过光功率计中的单片机或在计算机8上实现。
如图3所示，本实用新型实施例的零点校正基准模块10中的微电信号调整电路4由集成电路块U1、U2、U3、J1、J2和三极管Q1加上电容、电阻组成，其连接关系为10芯插头J1，作为微电信号调整电路4的输入端，其中的第3、8引脚接光电转换器件3的输出端，并与运算放大器U1的反向输入端第4引脚、电阻R1、R2、R7、R8、R9、R10连接，J1的第1、5、6、10引脚接地，J1的第2、4、7、9引脚空置；运算放大器U1(ICL7650)，采用反向放大的方式连接，考虑到微电信号的干扰问题，在+5V、-5V电源的输入端第11、14引脚、第7引脚上都利用一只100nF的电容C3、C4耦合到地，目的是将电源中的交流信号旁路到地；电容C5(10nF)两端与U1的第4引脚和第10引脚连接，是运放的反馈电容；电容C1、C2均为100nF，由U1的第1引脚和第2引脚引出再并联连接到U1的第8引脚端，这是运放所需的时钟转向电容；U1的第10引脚连到多路选择器U2的输出端第3引脚；U1的第5引脚接地；U1的第3、6、9、12、13引脚空置；电阻R1—R10为精密电阻，其中的R1、R3、R5连接构成220MΩ的电阻网络，R2、R4、R6连接构成22MΩ的电阻网络，并与R7(22MΩ)、R8(220KΩ)、R9(22KΩ)、R10(2.2KΩ)，共同形成6档间隔为一个数量级的电阻网络，一端共同连接到并连接到微电信号调整电路4的输入端，另一端分别连接到多路选择器U2、U3(4051)的第13、14、15、12、1、5引脚端，作为U1的6档反馈电阻网络，R10档须内接一个三级管Q1(5551型)，加大反馈；这样通过对U2、U3的通路选择，就可定量控制U1的输出到输入的反馈大小，从而对整个微电信号调整电路4的测量进行内部的换档控制；U2、U3的控制端第11、10、9引脚分别连接到作为微电信号调整电路4的输出端的10芯插头J2的第9、8、7引脚，由微电信号调整电路4外部的单片机电路控制选择；U2、U3的第6、8引脚须连接到地；U2、U3的第7引脚接-5V电源；U2、U3的第16引脚接+5V电源；U2、U3的第2、4引脚空置；10芯插头J2，第5引脚连接到U3的输出端第3引脚，作为微电信号调整电路4的输出端；第6、10引脚为+5V电源的供电端，第1、2引脚为-5V电源的供电端，第3、4引脚为接地端。
整个模块电路工作时，电路可默认设在2201KΩ档上，在测量的功率值超过(低于)该档的阈值时，由外部控制电路通过两片4051(U2、U3)将档位调低(调高)一档，如果仍不是这一档测量范围，再次换档，直至换到合适档位，测得正确的光功率值。
本实用新型实施例的测试数据如下表一本实用新型实施例的准确性 单位dBm
表二本实用新型实施例的稳定性 单位dBm
权利要求1.多路光纤光功率计，其特征在于将现有的由光电转换器件(3)、微电信号调整电路(4)、光功率测试计模块(5)、通讯模块(6)和通讯接口(7)依次连接而成的多路光纤光功率计(1)中的光电转换器件(3)和微电信号调整电路(4)集成在一块电路板上，形成独立的信号转换模块(9)，并在所测试信号路数基础上增加一个由同样的光电转换器件(3)和微电信号调整电路(4)构成的零点校正基准模块(10)，与其它信号转换模块(9)一起接入光功率测试计模块(5)，同时遮挡住零点校正基准模块(10)中的光电转换器件(3)的接收部分，使其输出的光功率等于0。
2.根据权利要求1所述的多路光纤光功率计，其特征在于零点校正基准模块(10)中的微电信号调整电路(4)由集成电路块U1、U2、U3、J1、J2和三极管Q1加上电容、电阻组成，其连接关系为10芯插头J1，作为微电信号调整电路(4)的输入端，其中的第3、8引脚接光电转换器件(3)的输出端，并与运算放大器U1的反向输入端第4引脚、电阻R1、R2、R7、R8、R9、R10连接，J1的第1、5、6、10引脚接地，J1的第2、4、7、9引脚空置；运算放大器U1采用反向放大的方式连接，在+5V、-5V电源的输入端第11、14引脚、第7引脚上都利用电容C3、C4耦合到地；电容C5两端与U1的第4引脚和第10引脚连接；电容C1、C2由U1的第1引脚和第2引脚引出再并联连接到U1的第8引脚端；U1的第10引脚连到多路选择器U2的输出端第3引脚；U1的第5引脚接地；U1的第3、6、9、12、13引脚空置；电阻R1—R10为精密电阻，其中的R1、R3、R5连接构成一个电阻网络，R2、R4、R6连接构成一个电阻网络，并与R7、R8、R9、R10，共同形成6档电阻网络，一端共同连接到并连接到微电信号调整电路(4)的输入端，另一端分别连接到多路选择器U2、U3的第13、14、15、12、1、5引脚端，作为U1的6档反馈电阻网络，R10档须内接一个三级管Q1；U2、U3的控制端第11、10、9引脚分别连接到作为微电信号调整电路(4)的输出端的10芯插头J2的第9、8、7引脚，由微电信号调整电路(4)外部的单片机电路控制选择；U2、U3的第6、8引脚须连接到地；U2、U3的第7引脚接-5V电源；U2、U3的第16引脚接+5V电源；U2、U3的第2、4引脚空置；10芯插头J2，第5引脚连接到U3的输出端第3引脚，作为微电信号调整电路(4)的输出端；第6、10引脚为+5V电源的供电端，第1、2引脚为-5V电源的供电端，第3、4引脚为接地端。
专利摘要本实用新型是一种多路光纤光功率计,是将现有的多路光纤光功率计中的光电转换器件和微电信号调整电路集成在一块电路板上,形成独立的信号转换模块,并增加一个由同样的光电转换器件和微电信号调整电路构成的零点校正基准模块,一起接入光功率测试计模块,同时遮挡住零点校正基准模块中的光电转换器件的接收部分,使其输出的光功率等于0,本实用新型受环境温度变化的影响小,各路一致性好,测量数据准确。
文档编号G01J1/10GK2458607SQ0025987
公开日2001年11月7日 申请日期2000年12月21日 优先权日2000年12月21日
发明者赵承志 申请人:成都四方信息技术开发公司