一种提高光功率计稳定度的温度补偿方法与流程

本发明涉及光功率计温度补偿技术领域，具体涉及一种提高光功率计稳定度的温度补偿方法。

背景技术：

光功率计是光纤通信中必备的一种测量仪器，在光纤光缆及光有源器件的研发、生产、测试中具有广泛的应用。传统光功率计主要包括光电探测模块、i/v转换模块、数据通信模块、a/d变换模块、cpu处理模块、显示模块等，光电探测模块中探测器本身的响应度以及前置放大电路的暗电流的测试零点受温度影响较大，而功率计在测试过程中由于电路自身产热，以及测试环境的温度发生变化，导致功率计的零点产生温漂。通常，在测试前对光功率计进行调零处理，可有效弥补当前时刻由温度变化导致的零点漂移；但是在长时间需要对器件稳定度进行连续测试，或者测试环境温度变化较大时，调零方式就无法完全避免因温度变化产生的温漂，从而导致光功率计的测试不确定度增大，存在较大缺陷。

传统方案中，光功率计无温度补偿装置，在光功率计长时间测试时，受电路本身发热及周围环境温度变化影响，光功率计机箱内部温度发生变化，其测试零点产生温漂，导致测试不确定度增加。

在现有方案中，公开了“一种可实时补偿的台式激光功率计及其补偿方法”，该方案包括电源模块、光电探测器、i/v和量程转换器、第一a/d转换器、中央处理器、lcd模块、温度采集模块、i/v转换器、第二a/d转换器，采用预设温度补偿系数，将实际测试的光功率值作为初值，与当前温度下的补偿系数做乘法当作测试光功率予以显示。将探测器测得的光功率值作为初值，乘以预先设置的补偿因子，作为输出的光功率值显示。此种方案中，在某个温度点，所有的档位值均乘以相同的补偿因子，误差较大。而实际是，不同的档位对温度的敏感度不同，高档位对温度敏感度低，受温度变化影响小；低档位对温度敏感度高，受温度影响大；即同一温度下不同的测试档位，其补偿因子不同(例如：在30℃时，分别测试-10dbm和-80dbm的光功率，此时档位不同，补偿因子也应不同)。将探测器测得的光功率值作为初值，直接使用软件乘以系数进行修正。此种方案中，当温度变化较大时，探测器在最低档的前置放大电路输出有可能会饱和，直接使用软件修正误差较大。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种高光功率计稳定度的温度补偿方法，通过温度补偿电路将零点漂移的校准因子直接发送进行硬件电路补偿，实现对不同温度点根据不同档位进行差异化精确补偿。

本发明具体采用如下技术方案：

一种提高光功率计稳定度的温度补偿方法，采用的温度补偿装置包括依次连接的光电探测器、前置放大电路、二次放大电路、a/d转换器和cpu模块，cpu模块根据当前档位及基准温度将补偿因子通过温度补偿电路和d/a转换器输送至二次放大电路，其特征在于，具体包括：

将光功率计放置在高低温箱中，自-10℃～40℃依次调节温度，cpu模块记录每个温度点的不同档位的零点值，依据基准温度计算温差导致的当前档位零点漂移；cpu模块得到光电探测器探测的光功率值，设置当前光功率探测档位，并获取温度传感器探测的实时温度，cpu模块依据基准温度在当前档位产生的温度漂移，通过温度补偿电路将零点漂移的校准因子发送至二次放大电路进行硬件电路补偿。

优选地，所述cpu模块上还连接有用于测量实时温度的温度传感模块。

优选地，所述cpu模块上还连接有量程控制电路，cpu模块通过量程控制电路，实现对前置放大电路的档位切换。

优选地，所述温度补偿装置还包括为整个装置供电的电源模块和将cpu获得的功率值进行显示的显示模块。

优选地，设定25℃为基准温度。

本发明具有如下有益效果：

该提高光功率计稳定度的温度补偿方法提供了不同温度下不同档位进行的差异化校准因子补偿，提高了光功率计测试稳定度，和测试准确度；

通过温度补偿电路，cpu模块将不同温度不同档位的校准因子通过温度补偿电路直接补偿给前置放大电路，进行硬件补偿；有效避免了在某个档位上因温度变化过大导致的最低档前置放大电路输出饱和问题。

附图说明

图1为温度补偿装置结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

如图1所示，一种提高光功率计稳定度的温度补偿方法，采用的温度补偿装置包括依次连接的光电探测器、前置放大电路、二次放大电路、a/d转换器和cpu模块，cpu模块根据当前档位及基准温度将补偿因子通过温度补偿电路和d/a转换器输送至二次放大电路，其特征在于，具体包括：

将光功率计放置在高低温箱中，自-10℃～40℃依次调节温度，cpu模块记录每个温度点的不同档位的零点值，设定25℃为基准温度，依据基准温度计算温差导致的当前档位零点漂移；cpu模块得到光电探测器探测的光功率值，设置当前光功率探测档位，并获取温度传感器探测的实时温度，cpu模块依据基准温度在当前档位产生的温度漂移，通过温度补偿电路将零点漂移的校准因子发送至二次放大电路进行硬件电路补偿。

cpu模块上还连接有用于测量实时温度的温度传感模块、量程控制电路，cpu模块通过量程控制电路，实现对前置放大电路的档位切换。温度补偿装置还包括为整个装置供电的电源模块和将cpu获得的功率值进行显示的显示模块。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种提高光功率计稳定度的温度补偿方法，具体涉及光功率计温度补偿技术领域。其解决了现有的光功率计无温度补偿装置，在光功率计长时间测试时，受电路本身发热及周围环境温度变化影响，导致测试不确定度增加的不足。该提高光功率计稳定度的温度补偿方法，将光功率计放置在高低温箱中，自‑10℃～40℃依次调节温度，CPU模块记录每个温度点的不同档位的零点值，依据基准温度计算温差导致的当前档位零点漂移；CPU模块得到光电探测器探测的光功率值，设置当前光功率探测档位，并获取温度传感器探测的实时温度，CPU模块依据基准温度在当前档位产生的温度漂移，通过温度补偿电路将零点漂移的校准因子发送至二次放大电路进行硬件电路补偿。

技术研发人员：徐桂城;孙超;陈晓峰;张一琪;张志辉;韩顺利;闫继送;鞠军委;王广彪
受保护的技术使用者：中电科仪器仪表有限公司
技术研发日：2018.11.15
技术公布日：2019.02.05