[发明专利]一种消光比测量装置

说明书

技术领域

    本发明属于光通信领域，尤其涉及一种对光模块的消光比进行测量的装置。

背景技术

光通信网络连接到用户终端的接入网，按照是否接入了有源器件可分为AON(Active Optical Network，有源光网络)和PON(Passive Optical Network，无源光网络)。由于PON具有维护简便，便于安装和拓展的特点，得到了广泛的使用，并成为了国际通信联盟的标准规范。

光网络器件中收发光信号的部件叫做光模块。光模块的发端有一个重要的指标，叫做ER（Extinction Ratio，消光比），所谓ER为光模块发端发逻辑1时的光功率P1（即高光功率）和发逻辑0时的光功率P0（即低光功率）的比值，计算公式为ER=10*lg(P1/P0)，单位为dB。消光比体现的是光模块发0和发1时的信号区别度，消光比越高，说明表示1的光信号和表示0的光信号光功率差别越大，也就越容易被接收机区分出来，就越不容易产生误码。对于一个ER=13dB的光信号来说，P0只有P1值的1/20，如果同时测量P1和P0，测量仪器的工作动态范围需要很宽，灵敏度高的同时又不易受到背景噪声的干扰。

现有的测量ER的方法，一般都是利用示波器直接对光模块的ER进行测量。示波器的功能虽然强大，但其成本很高，对于一些只需要测量消光比值的简单应用来说显得过于复杂和昂贵。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够低成本的测量光模块消光比的装置。

本发明的目的通过以下的技术方案来完成：一种消光比测量装置，包括光功率计、上位机，还包括APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)、TIA（Trans-impedance Amplifier，跨阻放大器）、峰值过滤电路、和模数转换器；所述光功率计测量待测光源的平均光功率Pavg，并将Pavg发送到上位机；所述APD将接收到的待测光信号转化为电信号发送到TIA；TIA将电信号放大，并将表示逻辑1的电信号转换为低电平，表示逻辑0的电信号转换为峰值电平后，将低电平和峰值电平发送到峰值过滤电路；峰值过滤电路过滤掉表示逻辑1的低电平，而将表示逻辑0的峰值电平发送到模数转换器；模数转换器将作为模拟信号的表示逻辑0的峰值电平幅度转换为数字电信号后发送到上位机，上位机计算出P0值后结合Pavg计算出待测光源的消光比ER。

进一步的，还包括光衰减器，该光衰减器用于在上位机的控制下接收待测光信号并调节该待测光信号的大小后发送到APD。通过光衰减器调节待测光信号的光功率大小，能够更好的使P0的信号被后续电路接收到，增强了本装置的抗噪声等干扰能力。

进一步的，所述TIA的增益跨阻Rf的阻值为5K到50K欧姆。TIA的增益要足够大才能保证功率比较低的表示逻辑0的电信号工作在TIA的线性放大区，而表示逻辑1的电信号工作在TIA的饱和区；同时TIA的增益又不能太大，大到连表示逻辑0的电信号也工作在TIA的饱和区，故TIA的增益跨阻Rf的阻值应该有个合适的上限。统计下来，5K到50K是个合适的范围，能很好的适应绝大部分的光模块。

进一步的，所述峰值过滤电路包括二极管D，电容C，电阻Rc；二极管D正极接TIA输出端，二极管D负极接模数转换器输入端；电容C一端接模数转换器输入端，电容C另一端接地；电阻Rc一端接模数转换器输入端，电阻Rc另一端接地。这样的峰值过滤电路能够低成本的实现过滤掉峰值的作用。

进一步的，还包括光分路器和标准光源；所述光分路器一端接收端接收待测光源发出的待测光信号，光分路器另一端接收端接收标准光源发出的标准光信号，光分路器一端输出端连接APD输入端，光分路器另一端输出端连接光功率计输入端。增加标准光源后通过光分路器发送到光功率计来测量标准光信号的平均光功率，能够更有效的进行测量的校准，从而防止如高温低温等环境影响带来的误差。

本发明的有益效果在于：本发明利用一般光模块发端P1是P0几十倍的特点，通过将待测光信号转换为电信号后，使表示0的电信号工作在跨阻放大器的线性放大区，而表示1的电信号工作在跨阻放大器的饱和区，而后将饱和的峰值过滤掉，只剩下表示0的电信号，再由上位机将P0计算出来，而后根据光功率计测量得到的Pavg，可以简单的计算出消光比ER；本发明的装置利用的都是价格低廉的器件，与示波器相比，能够低成本的实现消光比ER的快速测量，利于大规模的生产应用。

附图说明

图1为本发明具体实施例的电路结构示意图。