[發明專利]一種寬量程光功率計

在審

• 申請號: 201610236289.6
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105737977A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 文平;朱偉
• 申請（專利權）人: 博創科技股份有限公司
• 主分類號: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44;G01J1/04
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

技術領域

本發明涉及光功率測量技術領域，特別是涉及一種寬量程光功率計。

背景技術

在通信測試領域，光功率計是應用非常廣泛的設備，通過該設備，技術人員或者管理系統可以獲得激光器或者光纖中的光功率值。但光功率計的測量范圍受限于光電探測器的測量響應范圍，能測試低功率(如-70dBm至-50dBm)的光電探測器往往不能準確測量高功率(如0dBm至20dBm)光信號，反之亦然。當前單個光電探測器的測量動態范圍一般在90dB以內，圖4是當前光功率測試典型光電結構圖，采用該設計的光功率計的測試動態范圍與光電探測器的測量動態范圍一致，在90dB之內。為了解決寬量程測量(>90dB)的問題，業界傳統的解決方法是在單臺設備中采用多個不同測量功率范圍的光電探頭的方案來實現量程的拓寬，如Thorlabs的寬量程光功率計，其結構圖5所示，每次測量時，根據被測光的功率范圍選用一個適用的探頭進行測量，該解決方案無疑需要較多的探頭，每個探頭有光電探測器和相應的電路及結構件，成本較高，而且每個探頭都要進行標定校準。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種寬量程光功率計，使得光路更簡單。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種寬量程光功率計，包括光電探測器、光電信號放大及模數轉換采樣電路、控制計算單元，所述光電探測器的輸出端與光電信號放大及模數轉換采樣電路的輸入端相連，所述光電信號放大及模數轉換采樣電路的輸出端與所述控制計算單元的輸入端相連，所述光電探測器的輸入端連接有用于調節測量量程的可調光衰減器；所述控制計算單元還通過衰減控制電路與所述可調光衰減器相連；所述控制計算單元用于將收到的光功率值和可調光衰減器的衰減值相加得到輸入光纖中被測光的光功率值，其中，所述可調光衰減器的衰減值由所述控制計算單元控制所述衰減控制電路完成設置；所述可調光衰減器為1個或者級聯的多個。

所述控制計算單元根據所測光功率的強弱控制所述衰減控制電路將可調光衰減器設置到相應的衰減檔位：當所測光功率低，控制計算單元控制所述衰減控制電路將可調光衰減器切換至低衰減檔位或者無衰減檔位；當所測光功率強，控制計算單元控制所述衰減控制電路將可調光衰減器切換至高衰減檔位。

所述控制計算單元還用于對所述可調光衰減器的檔位的固定衰減值進行校準；所述控制計算單元通過計算光功率，將計算到的光功率與目標值進行比較，如果發現存在偏差，則控制所述衰減控制電路對可調光衰減器的衰減值進行調整，直至計算得到的光功率與目標值一致，存儲控制參數完成校準。

所述可調光衰減器的衰減值范圍在25dB以內。

所述可調光衰減器的衰減值范圍在45dB以內。

所述可調光衰減器為MEMS光衰減器、機械式光衰減器、磁光衰減器、熱光衰減器、聲光衰減器、電流注入吸收式光衰減器或液晶光衰減器。

所述寬量程光功率計用于實現動態范圍大于90dB的寬量程光功率測量。

所述寬量程光功率計用于實現動態范圍大于110dB的寬量程光功率測量。

所述寬量程光功率計對波長在800nm至1700nm范圍內的通信激光實現寬量程光功率測量。

所述控制計算單元還連接有人機接口和通信接口；所述人機接口實現對控制計算單元的輸入控制和輸出顯示；所述通信接口實現數據及控制傳輸。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本發明通過在輸入光路上串接可調光衰減器，同時增加衰減控制電路，在測試高光功率時，根據光功率的強弱，手動設置或者自動設置一個固定衰減值，功率計的光功率測量值為光電探測器測量值加上固定衰減值，從而達到使用一個光電探測器和一套光信號放大采樣電路完成寬范圍的光功率信號測試的目的，其光路簡單，校準與普通光功率計一樣，不需要增加額外的工作。另外，本發明成本較低，隨著光衰減器，特別是MEMS光衰減器大量應用于光通信系統，光衰減器在性能提升的情況下，價格已經大幅降低，控制電路的成本也比較低廉，相對于多臺設備或者多個光電探測器方案，本發明在解決寬量程技術途徑上具有成本優勢。本發明使用十分方便，一臺設備和一個探頭即可實現光功率的寬量程測量，不需要更換設備或者探頭。

附圖說明

圖1是本發明串接單個可調光衰減器方案的結構示意圖；

圖2是本發明串接多個可調光衰減器方案的結構示意圖；

圖3是本發明多測試通道方案的結構示意圖；

圖4是現有技術中光功率計的結構示意圖；