[實(shí)用新型]一種大功率無線光功率計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720178604.4
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN206618497U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋成華;陳曉明;童建平;杜春年;楊浩;汪飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州博源光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J5/12
• 分類號(hào): G01J5/12
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光功率測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大功率無線光功率計(jì)。

背景技術(shù)

光功率計(jì)是檢測(cè)光信號(hào)強(qiáng)弱的一種精密光學(xué)測(cè)量儀器，廣泛用于光纖通信、光學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域。在光纖通信領(lǐng)域中，它是測(cè)試光功率、光衰減量必不可少的測(cè)量儀表。因此，適用于工程施工現(xiàn)場(chǎng)且便于攜帶、操作簡便、性能穩(wěn)定的光功率計(jì)越來越受到人們的青睞。但目前，國內(nèi)所需光功率計(jì)大多來自進(jìn)口，而國外光功率計(jì)的價(jià)格貴，配件品種多，使用操作也較復(fù)雜。此外，國外還有眾多的光功率計(jì)生產(chǎn)廠家，有著相當(dāng)高的銷售額，總體來說，國內(nèi)的光功率計(jì)市場(chǎng)幾乎被國外儀器壟斷。因此，研究和開發(fā)高性能、多功能、低成本以及具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光功率計(jì)具有一定的實(shí)際意義。

公開號(hào)為105928617A的中國專利申請(qǐng)公開了一種抗干擾能力強(qiáng)的光功率計(jì)，包括按順序依次通過導(dǎo)線電連接的光電轉(zhuǎn)換模塊、光電探測(cè)模塊、處理模塊和顯示模塊，處理模塊電連接有溫控模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊、光電探測(cè)模塊、處理模塊和顯示模塊內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與溫控模塊電連接，所述的處理模塊電連接有按鍵模塊，所述的按鍵模塊內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與溫控模塊電連接，所述的溫控模塊電連接有降溫設(shè)備，連接光電轉(zhuǎn)換模塊、光電探測(cè)模塊、處理模塊和顯示模塊的導(dǎo)線外覆有由環(huán)氧樹脂制成的絕緣保護(hù)層。該實(shí)用新型通過光電探測(cè)模塊對(duì)光信號(hào)進(jìn)行探測(cè)，使得探測(cè)波長范圍比較小。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于上述，本實(shí)用新型提供了一種大功率無線光功率計(jì)，該光功率計(jì)具有探測(cè)波長范圍寬、性能穩(wěn)定、分靈敏度高、體積小、價(jià)格低、重量輕、使用方便以及可支持藍(lán)牙通訊等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于光纖通信、光學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：提供一種大功率無線光功率計(jì)，探測(cè)器、程控放大電路、CPU處理單元、通信模塊以及顯示模塊，所述的探測(cè)器為熱電堆探測(cè)器，所述的熱電堆探測(cè)器將探測(cè)的光信號(hào)輸入至程控放大電路，所述的程控放大電路將接收到的光信號(hào)放大處理后輸入至CPU處理單元，所述的CPU處理單元將接收的放大光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)此數(shù)字信號(hào)控制程控放大電路量程的自動(dòng)切換，然后計(jì)算得到光功率值，將光功率值通過通信模塊顯示于顯示模塊上。

所述的程控放大電路由相互并聯(lián)連接的多通道的模擬開關(guān)、N溝道場(chǎng)效應(yīng)管以及運(yùn)算放大器組成，所述的運(yùn)算放大器的反向輸入和輸出端通過反饋電阻連接。所述的運(yùn)算放大器的量程由多通道的模擬開關(guān)控制。

所述的多通道的模擬開關(guān)為CD4051、MAX4051，作為優(yōu)選，所述的多通道的模擬開關(guān)為CD4051，該CD4051具有低截止漏電流和低導(dǎo)通阻抗的單端雙向8選1模擬開關(guān)，具有靜態(tài)功耗極低、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠控制運(yùn)算放大器量程的自動(dòng)切換。

所述的N溝道場(chǎng)效應(yīng)管為AO3402、AON6058，作為優(yōu)選，所述的N 溝道場(chǎng)效應(yīng)管為AO3402，AO3402采用先進(jìn)的溝槽技術(shù)提供出色的R_DS(ON)，低柵極電荷和操作時(shí)柵極電壓低至2.5V。

所述的運(yùn)算放大器為AD8041、MAX4238、MAX4239，作為優(yōu)選，所述的運(yùn)算放大器為AD8041，AD8041是一款低功耗、電壓反饋型、高速放大器,設(shè)計(jì)采用+3V、+5V或±5V電源供電。它具有單電源供電能力, 輸入電壓范圍是從負(fù)供電軌以下200mV至正供電軌1V范圍以內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述的程控放大電路由相互并聯(lián)連接的多通道的模擬開關(guān) CD4051、N溝道場(chǎng)效應(yīng)管AO3402以及運(yùn)算放大器AD8041組成。

所述的信號(hào)處理電路用于對(duì)熱電堆探測(cè)器探測(cè)到的微弱的模擬光信號(hào)進(jìn)行放大降噪處理。

所述的CPU處理單元內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

所述的CPU處理單元根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換數(shù)值控制多通道的模擬開關(guān)將運(yùn)算放大器設(shè)置到相應(yīng)的放大檔位；當(dāng)轉(zhuǎn)換數(shù)值小于預(yù)先設(shè)置參數(shù)時(shí)，判斷當(dāng)前檔位是否為最低檔位，若是，表明此時(shí)測(cè)得的信號(hào)不在探測(cè)器的探測(cè)范圍內(nèi)，停止探測(cè)，若否，CPU處理單元控制多通道的模擬開關(guān)將運(yùn)算放大器切換至相鄰的較低檔位；當(dāng)轉(zhuǎn)換數(shù)值大于預(yù)先設(shè)置參數(shù)時(shí)，判斷當(dāng)前檔位是否為最高檔位，若是，表明此時(shí)測(cè)得的信號(hào)已超過探測(cè)器的探測(cè)范圍內(nèi)，這將損壞探測(cè)器，停止探測(cè)，若否，CPU處理單元控制多通道的模擬開關(guān)將運(yùn)算放大器切換至相鄰的較高檔位；實(shí)現(xiàn)測(cè)量功率范圍內(nèi)的量程自動(dòng)切換。

根據(jù)熱電堆探測(cè)器的測(cè)探范圍，將所述的程控放大電路的量程檔位設(shè)置為6個(gè)。