一种光纤综合测试仪的制作方法

本实用新型涉及光纤通信技术，具体涉及光纤链路的测试设备。

背景技术：

光纤通信技术是目前通信技术中最主流的通信手段之一。光纤作为通信介质已经有一段历史，随着光纤通信的普及和成熟，光纤通信已经成为国际通信领域的主流，其普及率代表着一个国家的发展水平。然而由于光纤的脆弱，易损、易断的特性，光纤链路的铺设质量，光纤链路维护，抢修等成为了后续的最主要的工作。

光在光纤中传输会产生两种光学现象，一种是菲涅尔反射，另外一种是利瑞散射。因此，通常会利用这两种反射现象来测量分析光纤链路的参数特征，这就是市面普遍的光时域分析仪。

目前光时域分析仪市场百花齐放，但是各种技术参数参差不齐。例如用于高端场所的光时域分析仪，不仅价格昂贵，而且单一的功能，其昂贵的价格使得很多一般用户难以接受，而由于功能单一，使得用户不得不背着各种功能的仪表外出施工，加重了施工人员的负担。而一些多功能的光时域分析产品，则普遍存在性能指标差，无法满足用户要求。

由此可见，提供一种多功能且性能指标高的光时域分析产品是技术人员要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有光时域分析仪所存在的问题，需要一种新的光时域分析方案。

为此，本实用新型的目的在于提供一种光纤综合测试仪，以克服现有技术功能单一，性能指标差的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供的光纤综合测试仪，主要包括核心板模块，mcu处理单元，显示模块，操控模块，激光器电路、pin管光电转换电路，逻辑处理单元，以及雪崩光电转换处理单元；所述核心板模块分别连接mcu处理单元，逻辑处理单元，显示模块以及操控模块；所述mcu处理单元控制连接激光器电路，pin管光电转换电路，以及雪崩光电转换处理单元；所述逻辑处理单元还与雪崩光电转换处理单元连接。

进一步的，所述操控模块为按键或触控屏。

进一步的，所述测试仪还包括wifi模块，所述wifi模块与核心板模块连接。

进一步的，所述测试仪还包括iot模块，所述iot模块与核心板模块连接。

进一步的，所述测试仪还包括gps模块，所述gps模块与核心板模块连接。

进一步的，所述测试仪还包括外围接口电路，所述外围接口电路与核心板模块连接。

进一步的，所述mcu处理单元与激光器电路、pin管光电转换电路，逻辑处理单元，以及雪崩光电转换处理单元配合形成光信号处理单元。

进一步的，所述激光器电路由激光器及光源驱动电路和激光器配合构成，所述激光器及光源驱动电路与mcu处理单元和逻辑处理单元连接。

进一步的，所述雪崩光电转换处理单元包括雪崩光电管、放大网络单元、微弱信号匹配网络单元、差分放大器以及模数转换电路；所述雪崩光电管、放大网络单元、微弱信号匹配网络单元、差分放大器以及模数转换电路依次连接，所述放大网络单元和微弱信号匹配网络单元与所述mcu处理单元连接；所述模数转换电路与逻辑处理单元连接。

进一步的，所述测试仪还包括温度传感器，所述温度传感器与所述mcu处理单元连接。

本实用新型给出的光纤综合测试仪方案，基于mcu处理单元和核心板模块配合，保证测试仪方案性能稳定可靠性，满足各项指标要求和用户需求。

本实用新型给出的光纤综合测试仪硬件方案，在实际应用时，可根据需要加载光功率计检测功能。

再者，本光纤综合测试仪方案中设置650nm红光激光器，以实现近距离光缆故障查找。

本光纤综合测试仪方案中还可以通过相应的外围接口接入端面检测仪，以便用户检测光纤端面的损坏情况；本测试仪方案中还加载wifi模块，便于用户联网传输数据；本测试仪方案中还加载还可以加载iot模块和gps模块，便于接入物联网平台，使得仪表纳入仪表管控系统。

本测试仪方案中可采用触摸屏操作，使得测试仪操作更加简单人性化。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1是本实例中光纤综合测试仪的结构示意图；

图2是本实例中光纤综合测试仪的组成示意框图；

图3是本实例中光信号处理单元的组成示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和2，其所示为本实例给出的光纤综合测试仪的主要组成示例图。

由图可知，本光纤综合测试仪100主要由相应的壳体112以及设置在壳体内的功能组件配合构成。

这里的功能组件主要由核心板模块101，mcu处理单元102，显示模块103，触摸屏模块104，激光器电路105、pin管光电转换电路106，逻辑处理单元107，雪崩光电转换处理单元108，定位模块109，wifi模块110，iot模块111以及外围接口电路(图中未示出)等相互配合构成。

其中，核心板模块101与mcu处理单元102配合形成双控制核心，以对其它功能模块进行控制，协调它们之间工作，以实现光纤综合测试仪的基本功能。

本实例中的核心板模块101采用cortexa8核心板模块，与mcu处理单元102、显示模块103，触摸屏模块104，wifi模块110、iot模块111、gps模块109、外围接口电路以及逻辑处理单元107连接；而mcu处理单元102则与激光器电路105、pin管光电转换电路106相连，雪崩光电转换处理单元108则与逻辑处理单元107以及mcu处理单元102相连，由此来构成光纤综合测试仪100的主体方案。

本实例中采用的cortexa8核心板模块101，用于完成人机交换和数据处理工作，该cortexa8核心板模块的具体构成方案对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

进一步的，本实例中显示模块103与本cortexa8核心板模块连接，用于对光纤综合测试仪100运行的数据或结果进行显示。该显示模块103优选相应的液晶显示模块，具体的实现及构成方案对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

本实例中的触摸屏模块104与本cortexa8核心板模块连接，用于完成相应的操作控制。其具体的实现及构成方案对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

作为替代方案，该触摸屏模块104也可以由相应的控制按钮来代替。

本实例中的wifi模块110与本cortexa8核心板模块连接，便于用户联网传输数据。其具体的实现及构成方案对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

本实例中的iot模块111和定位模块109与本cortexa8核心板模块连接，用于实现本光纤综合测试仪可接入物联网平台，使得仪表纳入仪表管控系统。这里的定位模块109优选相应的gps定位模块，或其它可行的定位模块。其具体的实现及构成方案对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

本实例中的外围接口电路与本cortexa8核心板模块连接，用于实现本光纤综合测试仪与其他设备或功能组件连接，如可用于与端面检测仪相连，实现将端面检测仪检测到的数据送到液晶屏上显示。这里的外围接口电路的具体形式可根据实际需求而定，如各种串行外围设备接口(如usb结构)等等。再者，这里的外围接口电路的具体的实现及构成方案对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

本实例中mcu处理单元102与cortexa8核心板模块101配合连接，由mcu处理单元102来控制激光器电路105和pin管光电转换电路106。

对于该mcu处理单元102由相应的mcu芯片来构成，其具体的实现及构成方案可根据实际需求而定，这对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

对于激光器电路105优选650nm红光激光器，其受控于mcu处理单元102，以用于近距离光缆故障查找。其具体的实现及构成方案可根据实际需求而定，这对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

对于pin管光电转换电路106用于将稳定的通信光转成电信号，并且传送给mcu处理单元102做光功率计计算。

该pin管光电转换电路106的具体实现及构成方案可根据实际需求而定，这对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

本实例中的逻辑处理单元107与雪崩光电转换处理单元108配合，以用于将菲涅尔反射和利瑞散射光信号转换成电信号，然后进行数据采样和处理；而cortexa8核心板模块101与逻辑处理单元107进行通信，读取光电转换的数据并且显示在液晶显示单元上。

对于本实例中的逻辑处理单元107可采用相应的逻辑处理电路来实现，而该逻辑处理电路的具体实现及构成方案可根据实际需求而定，这对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

参见图3，本实例中的雪崩光电转换处理单元108，具体与逻辑处理单元107、mcu处理单元102、激光器电路105以及pin管光电转换电路106配合来构成相应的光电信号处理单元。

作为举例，本雪崩光电转换处理单元108在组成结构上主要由雪崩光电管108a、放大网络单元108b、微弱信号匹配网络单元108c、差分放大器108d以及模数转换电路108e依次配合连接构成；同时放大网络单元108b和微弱信号匹配网络单元108c受控于mcu处理单元102。

其中，雪崩光电管108a优选采用雪崩二极管作为光电接收管，以提高测量的灵敏度。

本示例针对雪崩光电管108a进一步匹配动态调控的偏执电压，以适应不同特性的雪崩二极管。

放大网络单元108b，微弱信号匹配网络单元108c以及差分放大器108d依次连接配合形成相应的信号处理电路，其中放大网络单元108b输入端与雪崩光电管108a的输出端连接，而差分放大器108d输出端与模数转换电路108e输入端连接。

这里的放大网络单元108b优选由相应的放大网络电路来构成，其具体实现及构成方案可根据实际需求而定，这对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。如此的放大网络单元108b对雪崩光电管108a产生的电信号进行放大，并传至微弱信号匹配网络单元108c。

该微弱信号匹配网络单元108c优选由相应的放大网络电路来构成，其具体实现及构成方案可根据实际需求而定，这对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。如此的微弱信号匹配网络单元108c对经过放大网络单元108b放大的信号做信号匹配处理，并将处理结果发送至差分放大器108d。

本实例通过设置微弱信号匹配网络单元108c，使得本方案能够满足不同的测试条件。

该差分放大器108d对接收到的信号进行放大处理，并处理及结果发送至模数转换电路108e。

本雪崩光电转换处理单元108中的模数转换电路108e，其输入端与差分放大器108d连接，而输出端连接至逻辑处理单元107。该模数转换电路108e用于将处理好的模拟电信号转换成数字信号给交给逻辑处理单元107做数据处理。这里的模数转换电路108e的具体实现及构成方案可根据实际需求而定，这对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

进一步的，本实例中的激光器电路105主要由激光器及光源驱动电路105a和单模/多模激光器105b连接配合构成。

该激光器及光源驱动电路105a驱动连接单模/多模激光器105b，并分别受控于逻辑处理单元107和mcu处理单元102；这里的单模/多模激光器105b采用了高速单电源驱动单独驱动的方式，实现与光源电路共用激光器，以达到一个器件多用的目的。

而单模/多模激光器105b还与mcu处理单元相连，以保证稳定光源的输出和操作。

由此构成的激光器电路105即可作为光纤链路检测时的光脉冲输出，又可作为光源模块时的稳定光源输出。

这里与之配合的逻辑处理单元107，其优选800m主频，而与之配合的模数转换电路108e的模数转换频率优选为50m，两者相互配合实现达到2050m的有效采样频率，其具体实现及构成方案可根据实际需求而定，这对本领域技术人员来说是为熟知技术，此处不加以赘述。

在此基础上，本实例还进一步增设温度传感器112，该温度传感器112与mcu处理单元102连接，以用于检测核心部件的温度并对参数进行相应调整以及做预警处理和温度保护处理；而cortexa8核心板模块101则通过mcu处理单元102读取温度处理情况。

基于上述方案构成的光纤综合测试仪100，以下说明以下其运行过程。这里需要指出的，下述的运行方案只是作为本实例给出的光纤综合测试仪100的一个可行运行方案示例，仅仅用以解释本光纤综合测试仪方案，并不用于限定本光纤综合测试仪的方案。

本光纤综合测试仪100的逻辑处理单元107接收到cortexa8核心板模块101发过来的命令，并根据命令做相应的设置和测量；mcu处理单元102接受cortexa8核心板模块101的命令对放大网络单元108b和微弱信号匹配网络单元108c进行控制配置。

由此，mcu处理单元102控制激光器电路105工作，雪崩二极管将接受到的光信号转成电信号，雪崩二极管将光信号转成电信号之后输送给放大网络单元对信号进行适当放大处理，并输送给微弱信号匹配网络单元做信号匹配处理，微弱信号匹配网络单元将处理结果输送至差分放大器进行放大处理，并将处理结果输送至模数转换电路；模数转换电路将处理好的模拟电信号转换成数字信号给交给逻辑处理单元107进行数据处理。

本实例给出的光纤综合测试仪方案相对于现有方案，其控制精度高，功能更丰富、方便、体积小、携带方便、管理更加系统化，能够有效的克服现有技术所存在的问题，具有很强的实用性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。