[发明专利]一种测试光网络单元突发光功率的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种测试光网络单元突发光功率的装置和方法。

背景技术

无源光网络(PON-Passive Optical Network)由于消除了电信局端与用户端之间的有源设备，从而使得维护简单、可靠性高、成本低，成为了光纤到户(FTTH-Fiber To The Home)，光纤到楼(FTTB-Fiber To The Building)和光纤到路边(FTTC-Fiber To The Curb)等服务的主要解决方案。

在采用了时分多址(TDMA-Time Division Multiple Access)技术的无源光网络中，用户端的光网络单元必须在规定的时隙内以突发的方式发送数据给局端的光线路终端(OLT-Optical Line Terminal)，为了便于网络维护，光网络单元需要上报其发送光功率，这就要求光网络单元必须具有突发光功率测试的功能。

图1是现有技术中测试光网络单元突发光功率的装置的结构示意图。如图1所示，测试光网络单元突发光功率的装置的原理是，在外部突发使能信号有效时，采样保持电路的开关被接通，反映光网络单元突发光功率的电压被储存在采样保持电路的电容上；另一方面，突发使能信号经过延时后启动模拟数字转换器(ADC-Analog to Digital Converter)，采样前一级采样保持电路的输出电压；最后通过数据处理单元来计算光网络单元最近一次的突发光功率。由于协议规定的最小时隙非常短(如HGEPON(Gigabit Ethernet Passive OpticalNetwork)为810纳秒，GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network)为410纳秒)，这就要求该装置必须要有一个高速的采样保持电路开关和一个高速的模拟数字转换器。例如在图1的技术方案中，如果只有两个光网络单元以500纳秒的间隔时间交替发光，则要求模拟数字转换器的采样率为[1/(500×10^-9)]＝2MSPS，而通常集成在微控制器(MCU-MiCro Controller Unit)内部的模拟数字转换器的采样率只有几十KSPS到几百KSPS，使用外部模拟数字转换器又会大大增加成本、体积和电路的复杂度。

如果仍然采用该方案，又不使用高速的模拟数字转换器件，则必须使用异步采样的方法，即启动模拟数字转换器的时间不和采样保持电路开关闭合的时间保持一致，那么所得的采样值会因为采样保持电路中的电容放电效应使得采样值不准，所以上述装置在要求小体积、低成本的光网络单元中实现是不可取的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种测试光网络单元突发光功率的装置和方法，能够获得准确的突发光功率值，降低成本，提高光网络单元的可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种测试光网络单元突发光功率的装置，包括激光器、前置放大器和微控制器，所述激光器进一步包括激光二极管和光电二极管，所述微控制器进一步包括外部管脚中断、控制模块、采样保持电路、模拟数字转换器、数据处理单元和定时器，所述光电二极管与所述前置放大器连接，用于输出正比于所述激光二极管的输出突发光功率的光电流给所述前置放大器，所述前置放大器与所述采样保持电路相连，用于将输入光电流转换成成正比的输出电压送给所述采样保持电路，所述外部管脚中断与所述控制模块连接，用于获取外部突发使能信号启动所述控制模块，所述控制模块分别与所述采样保持电路和所述模拟数字转换器连接，用于启动和停止所述采样保持电路和所述模拟数字转换器，完成对所述前置放大器输出的电压采样，所述采样保持电路与所述控制模块和所述模拟数字转换器连接，用于保持所述前置放大器的输出电压，所述模拟数字转换器与所述采样保持电路、所述控制模块和所述数据处理单元连接，用于将所述采样保持电路输出的保持电压转换为相应数据送数据处理处理单元，所述定时器与所述数据处理处理单元连接，用于定时启动数据处理单元，所述数据处理单元与所述模拟数字转换器和定时器连接，用于将所述模拟数字转换器输出的数据进行处理，计算出突发光功率的值。

一种测试光网络单元突发光功率的方法，包括以下步骤：

A、当外部突发使能有效时，光网络单元控制激光器发光，激光器中的光电二极管输出正比于激光二极管的突发光功率的光电流给前置放大器；

B、前置放大器将正比于突发光功率的电压信号通过微控制器的采样保持电路输出给微控制器的模拟数字转换器；