[发明专利]一种光功率监测电路及方法

说明书

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种光功率监测电路及方法。

背景技术

随着技术的发展与进步，光电技术已经在当今社会各行各业中得到了广泛的应用。

在光电技术中，光模块(Optical Module)作为一类基础设备，可以进行光电转换并符合SFF-8472协议；其中的光接收组件(Receiver Optical Subassembly，ROSA)通常由雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)或PIN二极管与跨阻放大器构成，可将接收到的光信号转换为电信号，以便微处理器(Microcontroller Unit，MCU)对通过采样电阻采集到的电信号进行计算和分析，即进行接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication，RSSI)的监测与计算。

现有技术中，在利用光模块进行宽范围的光功率监测时，常常会出现部分监测区间测量精确度低甚至无法监测的问题。这是由于在现有技术中，只设置一个采样电阻，并且其阻值大小是不可调的，因此其无法适应宽范围的光功率监测：对于阻值较大的采样电阻，当待监测的光功率较大时，其得到的电压信号的值也比较大，而单片机ADC模块的可检测电压值是有上限的，超过了一定的数值之后会令ADC模块进入饱和，导致光功率的监测结果不准确；而对于阻值较小的采样电阻，当待监测的光功率较小时，其得到的电压信号很可能会低于单片机ADC模块的分辨率，因而也无法准确监测。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光功率监测电路及方法，以便有效保证宽范围光功率监测的精确度。

为解决上述技术问题，本申请提供一种光功率监测电路，包括：光接收组件、模拟开关、第一采样电阻、第二采样电阻和微处理器；

其中，所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；所述光接收组件通过所述模拟开关，与所述第一采样电阻和所述第二采样电阻切换连接，所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至所述微处理器的第一端口和第二端口；所述微处理器通过所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻，采集所述光接收组件根据光功率所产生的电信号，对光功率进行监测。

可选地，所述模拟开关为单刀双掷开关；所述模拟开关的动端连接至所述光接收组件，所述模拟开关的第一不动端连接至所述第一采样电阻，所述模拟开关的第二不动端连接至所述第二采样电阻，所述模拟开关的控制信号端连接至所述微处理器的第三端口；当所述控制信号端接收到的所述微处理器发送的控制信号为第一状态时，所述动端连接至所述第一不动端，当所述控制信号端接收到的所述微处理器发送的控制信号为第二状态时，所述动端连接至所述第二不动端。

可选地，所述光功率监测电路还包括与所述光接收组件连接的偏置电压调节模块，用于向所述光接收组件提供合适的偏置电压。

可选地，所述光功率监测电路还包括镜像电流源模块，用于将所述光接收组件产生的光电流镜像出电流信号，所述电流信号经所述模拟开关流入所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻。

可选地，当所述光接收组件的监测范围为-45dBm～-8dBm，且所述微处理器的电压监测范围为0～2.5V时，所述第一采样电阻阻值为10kΩ，所述第一采样电阻阻值为150kΩ。

本申请还提供了一种光功率监测方法，包括：

采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的ADC值；

将所述ADC值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻；所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至微处理器的第一端口和第二端口；所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；

根据采集得到的ADC值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率。

可选地，所述模拟开关默认接通所述第一采样电阻。

可选地，所述将所述ADC值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻包括：

判断所述模拟开关是否接通所述第一采样电阻；

若所述模拟开关接通所述第一采样电阻，则判断所述ADC值是否小于第一门限值；若是，则将所述模拟开关切换接通所述第二采样电阻；

若所述模拟开关没有接通所述第一采样电阻，则判断所述ADC值是否大于第二门限值；若是，则将所述模拟开关切换接通所述第一采样电阻；所述第一门限值小于所述第二门限值。