[发明专利]多波长激光功率时分测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量方法，特别是应用于光通讯无源器件或设备的参数测量的多波长激光功率测量方法。

背景技术

与光波波长相关的激光功率测量是生产制造、调试、测试光纤通讯器件或设备最常见的测量，由于光敏传感器(如:PIN管,APD管等)不具有波长选择性，测试系统中需要波长分离和波长选择单元。

众所周知的测试系统有如下几种:

1、非连续波长的光功率测量

在一些需要进行非连续波长的光功率测量场合,通常有下列的结构方案：

     a) 被测件后插入波长分离/选择单元(图1)。

     b) 被测器件前插入波长分离/选择单元(图2、图3)。

以上结构中采用波分器作为波长分离单元，而通常采用光开关作为波长选择单元。光开关由于存在如下的缺点:

光开关的重复误差:≥0.05db；

光开关切换慢,时延达几十毫秒；

光开关的开关寿命有限,不适于连续反复切换。

而光通讯无源器件或设备的参数测量，如: 多波长插入损耗、回波损耗、偏振相关损耗等参数的测量,要求测量系统的相对精确度优于0.01dB，因此,用光开关作为选择单元的测量系统既不能满足高精度的测量要求,也不能满足实时的测量要求。

  2、 其它测量方案

可调激光光源+光功率测量单元。

宽带光源+光谱仪。

上述测量方案,采用光谱扫描的测量方法,进行连续光谱的测量。但是,由于波长稳定和光谱扫描, 耗时颇长, 通常需要数秒钟。 所以, 也无法满足实时的测量要求。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多波长激光功率时分测量方法，适用于光通讯无源器件或设备的参数测量，并能够满足高精度及实时的测量要求。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种多波长激光功率时分测量方法，复数个激光光源经过合波器输出到被测件，在对被测件进行光功率测量中，使用了调制解调同步控制，运用时分法, 通过调制解调同步控制分时进行激光光源的数字调制，光功率测量端同步解调,并测量对应波长的激光功率，即在同步信号控制下，不同时段选择不同波长的激光光源作为测试的激励，在测量端，按照不同时段的安排，分离出不同波长的激光，并测量各波长的光功率。

该发明进一步具体为：

所述调制解调同步控制放置在激励端。

或者所述调制解调同步控制放置在测量端，与光功率测量计组合在一起组成光功率测量结构。

作为一个例子，所述光功率测量结构包括嵌入式CPU、A/D转换器、同步调制信号发生器、并联的N个电阻排、N+1个模拟开关、与N个电阻排对应的N个低通滤波器、运算放大器、光电管，嵌入式CPU、A/D转换器、同步调制信号发生器依次连接，光电管的一个测量端口接被测件的光纤输出端口，同步调制信号发生器输出调制信号给激光光源，其中，每个电阻排包括有M个并联的电阻,用于不同量程的换档，每个电阻排的输出端均串联一个M:1模拟开关，具体的，其中每个电阻的第二端均连接到M:1模拟开关中对应的一个非公共端，运算放大器的输入端串联一个N:1模拟开关，具体的，运算放大器的输入端连接N:1模拟开关的公共端，所述每个M:1模拟开关及N:1模拟开关的控制端均接到同步调制信号发生器，每个M:1模拟开关的公共端均连接到A/D转换器，进而连接到CPU进行功率测量，N:1模拟开关的非公共端分别连接到每个M:1模拟开关公共端与低通滤波器之间的支路上，运算放大器的输出端连接到光电管，光电管的阴极同时连接到每个电阻排中电阻的第一端；

首先由嵌入式CPU控制，通过A/D转换器输出到N:1模拟开关的控制端，选择相应的通道，使该通道接通运算放大器，形成反馈通道，当通道选择为“0”时，该通道的M：1模拟开关全关闭，通道选择为“1”时，再通过嵌入式CPU控制，A/D转换器输出到M：1模拟开关，选通相应量程的开关，测得该通道的激光功率瞬时值。

在上一实施例中，每个M:1模拟开关的公共端还可以均通过一个低通滤波器连接到A/D转换器，此时，测得该通道的激光功率平均值。