[发明专利]一种可实时补偿的台式激光功率计及其补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可实时补偿的台式激光功率计及其补偿方法，属于信号测量装置的技术领域。

背景技术

光纤通信是利用光的全反射原理，使得光按照一定的模式在光纤芯部传输。光信号传输领域中，光纤的使用非常广泛。

光通信领域使用的光功率计用来测量光纤链路中通过的光的功率（能量）。传统光功率系统主要包括光电传感器模块、信号调理电路、模拟/数字转换模块、数据处理单元、电源、显示器、键盘等模块等。

一般情况下，激光功率值的测试对光功率测试的长期稳定性及功率的不确定度要求不高，这种变化不影响测试效果，但在一些需要长期监控、测试激光功率的场合，温度的变化会给测试结果带来很大的影响。目前如果需长期检测某一个光路的激光功率稳定度，则不得不考虑二次校准或避免激光功率计的温度特性，比如，对激光功率计做恒温处理，把光功率计放在一个恒温箱里，以此来保证光功率计的长期不确定度。

现有市场上的传统功率计都存在一个问题：由于激光功率计探测器本身的温度响应以及电路的温度漂移的存在，使得在激光功率计的环境温度及自身设备的发热造成的工作温度变化时，其所测得的功率值会有相应的变化。因此，现有的激光功率计存在局限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可实时补偿的台式激光功率计及其补偿方法，对测得的激光功率值进行补偿，使得激光功率计的温度特性大幅提高，大大改善了激光功率长期测量值的不确定性，解决了长期测量时，激光功率计本身的温度漂移带来的误差，从而扩展了激光功率计的应用范围。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种可实时补偿的台式激光功率计，包括电源模块、光电探测器、I/V和量程转换器、第一A/D转换器、中央处理器、LCD驱动器、LCD模块、温度采集模块、I/V转换器、第二A/D转换器，其中所述电源模块用于供电；所述光电探测器将探测到的光信号经I/V和量程转换器、第一A/D转换器后转换为数字信号输入中央处理器，所述中央处理器计算获得激光功率值初值；同时所述温度采集模块测量光电探测器的温度信号经 I/V转换器、第二A/D转换器转换为数字信号输入中央处理器，所述中央处理器计算获得光电探测器实际温度值；所述中央处理器结合激光功率值初值和实际温度值进行分析处理，确定对应温度下的功率补偿系数并根据该补偿系数获得补偿后的激光功率值，通过LCD驱动器驱动LCD模块将所述补偿后的激光功率值显示。

作为本发明的一种优选技术方案：所述温度采集模块为热电偶或温度采集芯片。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括一阶低通滤波器，所述一阶低通滤波器用于对I/V和量程转换器转换后的信号进行滤波处理。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括与中央处理器相连的通信模块，所述通信模块用于与外部设备通信。

一种上述可实时补偿的台式激光功率计的补偿方法，包括以下步骤：

步骤（1）、利用光电探测器探测被测光获得激光功率值初值，同时测量所述光电探测器的温度获得光电探测器的实际温度值；

步骤（2）、预设光电探测器温度值和对应温度下的标准激光功率值；将测量所得实际温度值与预设光电探测器温度值对应，将测量所得激光功率值初值与光电探测器温度值所对应的标准激光功率值的比作为该实际温度下的补偿系数；

步骤（3）、利用测量所得激光功率值初值乘以所得实际温度下的补偿系数获得补偿后的激光功率值并输出。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤（2）还包括测量一系列实际温度值，并获得每个实际温度下的补偿系数；将所得系列补偿系数作为补偿系数集；利用测量所得实际温度值与补偿系数集中温度值对应直接获得补偿系数。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：将所述补偿系数集拟合成温度补偿曲线，利用测量所得实际温度值与温度补偿曲线中温度区间对应直接获得补偿系数。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：利用最小二乘法将获取的补偿系数集拟合成温度补偿曲线。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤（1）中采用热电偶或温度采集芯片测量光电探测器的温度。

本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果：