一種光萬用表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光通信測試儀表領(lǐng)域，特別是涉及具有可視故障探測功能的一種光萬用表。
【背景技術(shù)】
[0002]在光通信測試儀表領(lǐng)域，目前產(chǎn)品多為單一的光源或光功率計(jì)，也有部分產(chǎn)品將兩者功能組合在一起，形成光源加光功率計(jì)的產(chǎn)品，但該類產(chǎn)品均為單一的光源加光功率計(jì)形式。而在實(shí)際的光通信應(yīng)用中，如科研測量、學(xué)校教學(xué)、工程施工時(shí)經(jīng)常要用到不同波長的光源、光功率計(jì)，另外判斷光纖的通斷也很重要，因此就需要配置多臺儀表，攜帶和實(shí)用起來極其不便。
[0003]光纖鏈路現(xiàn)場測試是安裝和維護(hù)光纖網(wǎng)絡(luò)的必要部分，其主要目的是遵循特定的標(biāo)準(zhǔn)檢測光纖系統(tǒng)連接的質(zhì)量，減少故障因素以及存在故障時(shí)找出光纖的故障點(diǎn)。隨著通信網(wǎng)絡(luò)的逐步光纖化，工程上對測試儀表的要求也逐漸增高，普遍的測試觀點(diǎn)是在更短的時(shí)間內(nèi)使用更少的儀器完成更多的測試任務(wù)。目前，市場上的光萬用表多數(shù)或功耗過高，或測量不夠精確，而傳統(tǒng)的光萬用表只有光功率計(jì)和光源2種功能，但是這種組合已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不能滿足實(shí)際的工程需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的光萬用表存在功耗過高、測量不夠精確、功能單一等問題，提出了一種增加可視故障探測功能、可快速定位光纖的故障點(diǎn)、采用手持式的設(shè)計(jì)、使得產(chǎn)品使用更加方便的一種光萬用表。
[0005]本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種光萬用表，包括前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)和可視故障探測儀機(jī)構(gòu)，所述前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)和可視故障探測儀機(jī)構(gòu)分別電聯(lián)單片機(jī)，所述前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)、可視故障探測儀機(jī)構(gòu)和單片機(jī)通過電源機(jī)構(gòu)供電，所述單片機(jī)電聯(lián)顯示屏和按鍵；
[0007]所述前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)包括光電探測電路，所述光電探測電路通過電路連接到信號量程轉(zhuǎn)換電路，所述信號量程轉(zhuǎn)換電路的信號經(jīng)過低通濾波器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)；
[0008]所述光源機(jī)構(gòu)包括激光器，所述激光器內(nèi)部設(shè)有法拉第旋轉(zhuǎn)器、背向光探測器和尚速運(yùn)放；
[0009]所述光功率計(jì)機(jī)構(gòu)包括對數(shù)放大器和光探測器；
[0010]所述可視故障探測儀機(jī)構(gòu)發(fā)射器件為半導(dǎo)體激光器。
[0011]在上述的一種光萬用表中，所述單片機(jī)為MSP430。
[0012]在上述的一種光萬用表中，所述半導(dǎo)體激光器中設(shè)有恒流控制系統(tǒng)。
[0013]在上述的一種光萬用表中，所述光源機(jī)構(gòu)包括溫度補(bǔ)償電路和老化補(bǔ)償電路。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在激光器內(nèi)部增加法拉第旋轉(zhuǎn)器，減小干涉影響，再給背向光探測器做高頻濾波，然后采用高速運(yùn)放做高速直流反饋，另外增加溫度補(bǔ)償電路和老化補(bǔ)償電路，克服溫飄和時(shí)飄問題。采取分檔線性功率測量法，將整個(gè)測量范圍分成4個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間20dB數(shù)據(jù)(相當(dāng)最小數(shù)據(jù)和最大數(shù)據(jù)差100倍)在這個(gè)范圍內(nèi)用16bitADC加超采樣提升到20bit，使最小數(shù)據(jù)間隔有足夠的冗余來做數(shù)字濾波達(dá)到高精度和穩(wěn)定。光源采用半導(dǎo)體激光器作為發(fā)射器件，同時(shí)設(shè)有恒流控制系統(tǒng)和完善的保護(hù)電路，在閃射狀態(tài)下也能有效保護(hù)激光器，使激光器壽命達(dá)到10萬小時(shí)。
【附圖說明】
[0015]圖1是一種光萬用表系統(tǒng)框圖。
[0016]圖2是前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0018]如圖1所示，一種光萬用表，包括前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)和可視故障探測儀機(jī)構(gòu)，前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)和可視故障探測儀機(jī)構(gòu)分別電聯(lián)單片機(jī)，前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)、可視故障探測儀機(jī)構(gòu)和單片機(jī)通過電源機(jī)構(gòu)供電，單片機(jī)電聯(lián)顯示屏和按鍵；
[0019]如圖2所示，前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)包括光電探測電路，光電探測電路的信號輸入到信號量程轉(zhuǎn)換電路，信號量程轉(zhuǎn)換電路的信號經(jīng)過低通濾波器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)；
[0020]光源機(jī)構(gòu)包括激光器，激光器內(nèi)部設(shè)有法拉第旋轉(zhuǎn)器、背向光探測器和高速運(yùn)放；
[0021]光功率計(jì)機(jī)構(gòu)包括對數(shù)放大器和光探測器；采取分檔線性功率測量法，將整個(gè)測量范圍分成4個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間20dB數(shù)據(jù)(相當(dāng)最小數(shù)據(jù)和最大數(shù)據(jù)差100倍)在這個(gè)范圍內(nèi)用16bitADC加超采樣提升到20bit，使最小數(shù)據(jù)間隔有足夠的冗余來做數(shù)字濾波達(dá)到高精度和穩(wěn)定。
[0022]可視故障探測儀機(jī)構(gòu)發(fā)射器件為半導(dǎo)體激光器，比傳統(tǒng)的LED光源具有更高的能量，更窄的光譜，發(fā)散性小耦合效率高。半導(dǎo)體激光器受到半導(dǎo)體加工技術(shù)的限制，導(dǎo)致容易被各種電脈沖擊穿。因此我們設(shè)備中采用了恒流控制系統(tǒng)，有效保護(hù)激光器，使激光器壽命達(dá)到10萬小時(shí)。傳統(tǒng)的可視故障探測儀輸出的激光為穩(wěn)定光信號，在微光環(huán)境可以清晰看到，但在光照情況下較難識別。一方面是因?yàn)閮H輸出穩(wěn)定光電路設(shè)計(jì)比較簡單，成本低廉，另一方面做閃爍設(shè)計(jì)如果電路設(shè)計(jì)有缺陷會導(dǎo)致激光器壽命大大降低，我們的設(shè)計(jì)采用了完善的保護(hù)電路設(shè)計(jì)，在閃射狀態(tài)下也能保證同樣的壽命。
[0023]單片機(jī)為MSP430。
[0024]半導(dǎo)體激光器中設(shè)有恒流控制系統(tǒng)。
[0025]光源機(jī)構(gòu)包括溫度補(bǔ)償電路和老化補(bǔ)償電路，克服溫飄和時(shí)飄問題，以達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。
[0026]本光萬用表的動態(tài)范圍達(dá)到80dB，分辨率達(dá)到0.0ldB,具備高精度的測量性能。適用性廣，不僅適用于主要的標(biāo)準(zhǔn)通信波長850nm，1300nm，1310nm，1550nm的測試和校準(zhǔn)，也可廣泛應(yīng)用于光纖放大器1490nm，1625nm波長的測試和校準(zhǔn)。采用通用接口的光纖適配器，適用各種接口，可用于單模和多模光纖的測量。適用2節(jié)5號電池供電，低功耗，使得電池適用壽命更長，可連續(xù)工作100小時(shí)。儀表具備節(jié)電模式，在10分鐘無任何操作情況下，儀表將自動關(guān)閉電源，以達(dá)到節(jié)電效果。
[0027]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0028]盡管本文較多地使用了前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)、可視故障探測儀機(jī)構(gòu)、單片機(jī)、光電探測電路、信號量程轉(zhuǎn)換電路、低通濾波器、法拉第旋轉(zhuǎn)器、背向光探測器、高速運(yùn)放等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光萬用表，包括前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)和可視故障探測儀機(jī)構(gòu)，所述前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)和可視故障探測儀機(jī)構(gòu)分別電聯(lián)單片機(jī)，所述前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)、可視故障探測儀機(jī)構(gòu)和單片機(jī)通過電源機(jī)構(gòu)供電，所述單片機(jī)電聯(lián)顯示屏和按鍵，其特征在于: 所述前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)包括光電探測電路，所述光電探測電路通過電路連接信號量程轉(zhuǎn)換電路，所述信號量程轉(zhuǎn)換電路的信號經(jīng)過低通濾波器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)； 所述光源機(jī)構(gòu)包括激光器，所述激光器內(nèi)部設(shè)有法拉第旋轉(zhuǎn)器、背向光探測器和高速運(yùn)放； 所述光功率計(jì)機(jī)構(gòu)包括對數(shù)放大器和光探測器， 所述可視故障探測儀機(jī)構(gòu)發(fā)射器件為半導(dǎo)體激光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光萬用表，其特征在于，所述單片機(jī)為MSP430。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光萬用表，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光器中設(shè)有恒流控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光萬用表，其特征在于，所述光源機(jī)構(gòu)包括溫度補(bǔ)償電路和老化補(bǔ)償電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種光萬用表，屬于光通信測試儀表領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的光萬用表存在功耗過高、測量不夠精確、功能單一等問題。該光萬用表，包括前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)和可視故障探測儀機(jī)構(gòu)，前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)和可視故障探測儀機(jī)構(gòu)分別電聯(lián)單片機(jī)，前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)、光源機(jī)構(gòu)、光功率計(jì)機(jī)構(gòu)、可視故障探測儀機(jī)構(gòu)和單片機(jī)通過電源機(jī)構(gòu)供電，單片機(jī)電聯(lián)顯示屏和按鍵；前端數(shù)據(jù)流機(jī)構(gòu)包括光電探測電路，光電探測電路通過電路連接信號量程轉(zhuǎn)換電路，信號量程轉(zhuǎn)換電路的信號經(jīng)過低通濾波器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)；光源機(jī)構(gòu)包括激光器，激光器內(nèi)部設(shè)有法拉第旋轉(zhuǎn)器、背向光探測器和高速運(yùn)放。
【IPC分類】H04B10-07
【公開號】CN204597965
【申請?zhí)枴緾N201520275099
【發(fā)明人】夏震宇, 張偉力, 潘家潤, 王俊
【申請人】浙江天創(chuàng)信測通信科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月30日