專利名稱：測試無源光網(wǎng)絡的光功率計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試無源光網(wǎng)絡的光功率計，尤其涉及該光功率 計的電路模塊。
背景技術：
目前FTTx (光纖到戶、光纖到大樓、光纖到駐地等的統(tǒng)稱)網(wǎng)絡建設 正成為國內外接入網(wǎng)建設的熱點。無源光網(wǎng)絡(P0N)接入網(wǎng)技術是業(yè)內公 認的FTTx的最佳解決方案，這種技術可以使多個用戶共享單根光纖，從而 使得光分配網(wǎng)(0DN)中不需要使用任何有源器件，即不需要通過光/電/光 (0/E/0)轉換，這種點到多點的構架大大降低了網(wǎng)絡安裝、管理和維護成 本。新一代的網(wǎng)絡建設必然會帶來新的測試問題，這就需要有新的測試 手段。
圖1A為PON系統(tǒng)的基本構架下行信息流的分發(fā)，圖1B為上行信息流 的匯集。PON系統(tǒng)中上行信號采用1310 nm波長，下行信號采用1490和 1550 nm波長，分別以相反方向沿同一根光纖傳輸。G. 983確保1310 nm上 行信號保持沉默，直到被l 490 nm下行信號輪詢并分配一個傳輸窗口，這 意味著1310nm上行信號為被動發(fā)光，因為必須在光線路終端(OLT)(l 490 nm下行信號)和光網(wǎng)絡單元(ONU) (1 310 nm上行信號)之間建立通信鏈 路才能測量1310 nm上行信號。上行方向使用時分多址(TDMA)接入方式 將多個ONU的上行信息組織成一個時分復用(TDM)信息流傳送到OLT。 TDMA 接入是把傳輸帶寬劃分成一列連續(xù)的時隙根據(jù)傳送模式的不同，預先分配 或根據(jù)用戶需要分配這些時隙給用戶。在這種結構中上行接入必須采用突 發(fā)模式，線路上的光信號即為突發(fā)光信號，正確檢測出突發(fā)光信號就是需
3要檢測出發(fā)射機激活發(fā)光期間的平均光功率。
現(xiàn)有技術中的標準光功率計只能正確測試連續(xù)的光信號，這樣如果使 用傳統(tǒng)的光功率計(記錄一個采樣周期內的平均光功率)將不能得到正確
的測試結果，從而給網(wǎng)絡的安裝維護帶來困難，因此需要一種能滿足PON
系統(tǒng)功率測試要求的新型光功率計。
發(fā)明內容
本實用新型需要解決的技術問題是提供了一種測試無源光網(wǎng)絡的光功 率計，旨在解決上述的問題。
為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的
本實用新型包括 一個雙向耦合器；所述的雙向耦合器對上行信號分 光后直接接入1310nm突發(fā)模塊，對下行信號分光后先用高隔離度的WDM 將波長分開后再分別接入1490nm模塊和1550nm模塊；所述的1490nm模 塊和1550nm模塊經(jīng)A/D轉換模塊與MCU相接；所述的1310nm突發(fā)模塊 包括經(jīng)過高速的光探測器PIN管轉化為成比例關系的電流；再由前置的 高速寬帶放大器組成的前置放大電路轉化為電壓信號，電壓信號經(jīng)過信號 整形與電壓采樣和比較電路分別相連；比較電路經(jīng)延時電路、觸發(fā)電路與 MCU相連；電壓采樣的一路經(jīng)A/D轉換模塊與MCU相連，電壓采樣的另 一路經(jīng)觸發(fā)電路和MCU相連；所述的1490nm模塊和1550nm模塊包括 通過PIN管與前端放大電路相接后與A/D轉換模塊相連。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是能測量PON網(wǎng)絡中的連 續(xù)1490nm和1550nm光信號，而且對突發(fā)的1310nm信號也可以進行測量， 從而解決了在PON網(wǎng)絡安裝過程中的功率測量的問題，為PON網(wǎng)絡的安裝 提供了極大的便利。

圖1A為PON系統(tǒng)的基本構架中下行信息流的分發(fā)示意圖；圖1B為PON系統(tǒng)的基本構架中為上行信息流的匯集示意圖； 圖2為本實用新型模塊圖3為1490nm模塊和1550nm模塊圖； 圖4為1310nm突發(fā)模塊圖。
具體實施方式

以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述
由圖2、圖3、圖4可見本實用新型包括 一個雙向耦合器；所述的 雙向耦合器對上行信號分光后直接接入1310nm突發(fā)模塊，對下行信號分光 后先用高隔離度的WDM將波長分開后再分別接入1490nm模塊和1550nm模 塊；所述的1490nm模塊和1550nm模塊經(jīng)A/D轉換模塊與MCU相接；所述 的1310nm突發(fā)模塊包括經(jīng)過高速的光探測器PIN管轉化為成比例關系的 電流；再由前置的高速寬帶放大器組成的前置放大電路轉化為電壓信號， 電壓信號經(jīng)過信號整形與電壓采樣和比較電路分別相連；比較電路經(jīng)延時 電路、觸發(fā)電路與MCU相連；電壓采樣的一路經(jīng)A/D轉換模塊與MCU相連， 電壓采樣的另一路經(jīng)觸發(fā)電路和MCU相連；所述的1490nm模塊和1550nm 模塊包括通過PIN管與前端放大電路相接后與A/D轉換模塊相連；
所述的MCU是ARM7處理器；
所述的MCU與LCD顯示裝置相連。
本實用新型的各個電路模塊均為現(xiàn)有技術，但是，本實用新型通過改 進現(xiàn)有電路，減小了電路噪聲，并通過選用更高帶寬，低噪聲的的芯片， 提高了電路的測量范圍，并可兼容APON, BPON， EPON， GPON，從而大大提高
了本設計產品的性能。
本實用新型采用了當前流行的ARM，大大提高了 MCU的工作速度，提高
了MCU的反應速度，并降低了在關機時的耗電電流。
本實用新型采用兩頭結構，用雙向耦合器對測試線路進行分光，對上行信號(1310nm)分光后直接接入探測器進行功率探測。對下行信號(l 490 和1 550 nm)分光后先用高隔離度的WDM將波長分開后再分別接入探測器 進行功率探測。這樣就能同時探測3個波長的光功率，并且在測量過程中 線路可保持正常通信。
由于PON網(wǎng)絡要求測試功率時必須不影響原來的通訊，因此，本實用 新型只是從傳輸光中分了一部分進行測試，而整個光纖通訊仍然能正常工 作。
對于1490nm和1550nm模塊，主要是通過以下圖3過程進行功率測量。 而對于電路里面的1310nm突發(fā)模塊主要是通過下圖4進行功率測量 圖4中，輸入的1310突發(fā)光，經(jīng)過高速的光探測器PIN管轉化為成比 例關系的電流；再由前置的高速寬帶放大器組成的前置放大電路轉化為電 壓信號，然后經(jīng)過信號整形和電壓采樣，以及比較電路，A/D轉換電路， 將采集到的電壓信號送處理器處理，并顯示測量結果。
實現(xiàn)突發(fā)光信號功率檢測的基本思想是利用信號變換、信號整形、時 序同步、延時觸發(fā)控制和信號采樣保持技術，將高頻率的突發(fā)式的光信號 變?yōu)榈皖l率的可維持的電信號脈沖電平，結合檢測處理，從而實現(xiàn)PON系 統(tǒng)中上行突發(fā)光信號功率的檢測。
電路的設計重點在于前端信號的處理，即前置放大器和整形電路部 分，它將PIN管產生的電流信號轉換成具有一定線性對應關系的電壓信 號，電壓信號的質量將直接影響到后續(xù)電路檢測的準確性和穩(wěn)定性。
本實用新型的難點在于將高速的突發(fā)的信號采集并測量出來，由于信 號非常的微弱， 一般的運算放大器的帶寬又很有限，變化速率也不高，并 且PIN管本身的輸出電流也很小，因此一款合適的運算放大器成為本實用 新型的難點。
為提高電路的測量范圍和測量精度，要求電路(1)放大器的帶寬要足夠高、增益足夠大和噪聲很?。?2) PIN管的結電容、結電阻、暗電流 和噪聲盡量??；(3)要求電源紋波和噪聲盡量小，盡量降低電路噪聲，從 而提高測試范圍。為此，應選擇帶寬高、增益大和噪聲小的運算放大器； PIN管也應選擇帶寬高、結電容和噪聲小的，為了減小結電容和噪聲；對 于前端放大的的電信號必須進行整形以利于后續(xù)電路的處理。
為了測量的兼容性，本實用新型可以測量AP0N， BP0N, EPON， GP0N信 號，這由電路設計時要充分考慮到的。
權利要求1、一種測試無源光網(wǎng)絡的光功率計，其特征在于包括一個雙向耦合器；所述的雙向耦合器對上行信號分光后直接接入1310nm突發(fā)模塊，對下行信號分光后先用高隔離度的WDM將波長分開后再分別接入1490nm模塊和1550nm模塊；所述的1490nm模塊和1550nm模塊經(jīng)A/D轉換模塊與MCU相接；所述的1310nm突發(fā)模塊包括經(jīng)過高速的光探測器PIN管轉化為成比例關系的電流；再由前置的高速寬帶放大器組成的前置放大電路轉化為電壓信號，電壓信號經(jīng)過信號整形與電壓采樣和比較電路分別相連；比較電路經(jīng)延時電路、觸發(fā)電路與MCU相連；電壓采樣的一路經(jīng)A/D轉換模塊與MCU相連，電壓采樣的另一路經(jīng)觸發(fā)電路和MCU相連；所述的1490nm模塊和1550nm模塊包括通過PIN管與前端放大電路相接后與A/D轉換模塊相連。
2、 根據(jù)權利要求l所述的測試無源光網(wǎng)絡的光功率計，其特征在于 所述的MCU是A賜7處理器。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的測試無源光網(wǎng)絡的光功率計，其特征在 于所述的MCU與LCD顯示裝置相連。
專利摘要本實用新型涉及一種測試無源光網(wǎng)絡的光功率計，包括一個雙向耦合器；雙向耦合器對上行信號分光后直接接入1310nm突發(fā)模塊，對下行信號分光后先用高隔離度的WDM將波長分開后再分別接入1490nm模塊和1550nm模塊；1490nm模塊和1550nm模塊經(jīng)A/D轉換模塊與MCU相接；1310nm突發(fā)模塊包括經(jīng)過高速的光探測器PIN管轉化為成比例關系的電流；再由前置的高速寬帶放大器組成的前置放大電路轉化為電壓信號，電壓信號經(jīng)過信號整形與電壓采樣和比較電路分別相連；比較電路經(jīng)延時電路、觸發(fā)電路與MCU相連；電壓采樣的一路經(jīng)A/D轉換模塊與MCU相連，電壓采樣的另一路經(jīng)觸發(fā)電路和MCU相連；對突發(fā)的1310nm信號也可以進行測量，從而解決了在PON網(wǎng)絡安裝過程中的功率測量的問題。
文檔編號G01J1/42GK201409137SQ20092006911
公開日2010年2月17日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權日2009年3月20日
發(fā)明者洋 姜, 李亮亮, 章新園, 春 陳 申請人:上海光家儀器儀表有限公司;上海光維通信技術有限公司