本實用新型屬于檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光波形測定系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

光調(diào)制是按照一定規(guī)律改變光波的強(qiáng)度、相位、振幅、頻率或偏振狀態(tài)等參數(shù)的方法，也就是將一個攜帶信息的信號疊加到載波光波上。由于調(diào)制光抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，帶寬高而廣泛的應(yīng)用于光通信、測距、光學(xué)信息處理、光存儲、光檢測和顯示等方面。在利用調(diào)制光實現(xiàn)這些功能的時候，必須要確認(rèn)調(diào)制光源產(chǎn)生的調(diào)制光的波形和各項參數(shù)是否符合客戶的需求。由于光的波長和頻率的變化，難以依靠肉眼去識別光調(diào)制的方式，所以必須借助儀器來進(jìn)行檢測。

由于在光傳輸和光檢測的過程中使用的光的波長和頻率具有不確定性。所以，針對于光波形測定的常用方法大致分為兩種，分別是利用光開關(guān)和偏振器的方法和利用脈沖控制器和偏振器的方法。測試方法類似，在測試的過程中產(chǎn)生兩種光，分別是需要測定的調(diào)制光源和脈沖光源，通過脈沖光控制器控制偏振器的位置，來控制測定的光源的通過，再通過后級的測定器來測定調(diào)制光源的波形和各項參數(shù)。

專利光波形測定裝置和其測定方法、及復(fù)折射率測定裝置和其測定方法、及記錄其程序的計算機(jī)(申請?zhí)枺?00480022028X，申請日：2004.06.18，公開號：1829909A，公開日：2006.09.06)，在專利中提出了對于近紅外線波段的電磁波的波長短的光波段的電磁波測定電場，并輸出其時間變化的波形；及以光的電場波形的測定結(jié)果為基礎(chǔ)，求得物質(zhì)的復(fù)折射率。本實用新型裝置選通脈沖光產(chǎn)生裝置，測定光產(chǎn)生裝置，和對測定光進(jìn)行檢測的光檢測裝置，選通脈沖光及測定光都是相干性光，測定光是波長比近紅外線波段短的相干性光，對基于使測定光和選通脈沖光照射到光檢測裝置而產(chǎn)生的載流子的物理量進(jìn)行測定，并基于該物理量對該測定光的電場進(jìn)行測定。

專利光開關(guān)和利用光開關(guān)的光波形監(jiān)測裝置(申請?zhí)枺?005100939701，申請日：2005.09.01，公開號：1752834，公開日：2006.03.29)。通過偏振控制器改變光信號的偏振方向，以使其與偏振器的主軸正交?？刂泼}沖生成器利用波長與光信號不同的控制光束來生成控制脈沖。將光信號和控制脈沖輸入到非線性光纖。在該非線性光纖中，在光信號與控制脈沖一致的時間段內(nèi)，在控制脈沖的偏振方向附近通過光參量放大對該光信號進(jìn)行放大。在光信號與控制脈沖一致的時間段內(nèi)，該光信號穿過偏振器。

上述的光波形測定裝置雖然在前端光學(xué)方面考慮相對較多，但是在后級測定裝置上只是利用一個測定器，調(diào)制光源產(chǎn)生的光如何進(jìn)入到測定裝置和在測定裝置中有哪些必要的部分組成沒有進(jìn)行詳細(xì)的論述，但是測定裝置中包含的濾光器、光信號檢測模塊、信號調(diào)理模塊、監(jiān)控模塊和信號分析處理模塊在整個光波形測定系統(tǒng)中都是至關(guān)重要的。所以，所述權(quán)利中提出的方案可以使測定裝置的功能更加完備，去除在測試過程中耦合的干擾，使硬件電路更加穩(wěn)定，排除在測定過程中可能出現(xiàn)的隱患，使檢測和分析的過程更加的方便快捷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種光波形測定系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的測定過程相對復(fù)雜，后級電路受干擾較大的問題。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種光波形測定系統(tǒng)，包括調(diào)制光發(fā)生器和光波形測定裝置，調(diào)制光發(fā)生器發(fā)出調(diào)制光進(jìn)入到光波形測定裝置，光波形測定裝置通過無線載波發(fā)射模塊與無線載波接收模塊連接，無線載波接收模塊設(shè)置在示波器上，示波器與PC機(jī)連接。

本實用新型的特點還在于：

光波形測定裝置包括依次連接的濾光片器、光探測器模塊、有源帶通濾波器、差分放大器、無線載波發(fā)射模塊，光探測器模塊、有源帶通濾波器、差分放大器、無線載波發(fā)射模塊均與微控制器連接，光探測器模塊、有源帶通濾波器、差分放大器均與電源管理模塊連接，微控制器還與電源管理模塊連接；

光探測器模塊、有源帶通濾波器、差分放大器還均與過載保護(hù)連接，濾光片器、光探測器模塊、有源帶通濾波器、差分放大器、過載保護(hù)、電源管理模塊、無線載波發(fā)射模塊各個模塊之間分別依次通過螺紋方式安裝。

濾光片器中鏡片根據(jù)光波長需求更換，按進(jìn)光方向連接光探測器模塊，光探測器模塊根據(jù)探測光波長更換所需光電傳感器。

無線載波接收模塊具有GNB接口，無線載波接收模塊通過GNB接口安裝在示波器的信號探測端口。

示波器通過GPIB488總線與PC機(jī)連接。

本實用新型的有益效果是：

①本實用新型一種光波形測定系統(tǒng)，引入了有源帶通濾波器和差分放大器的組合，對于信號的調(diào)理效果更好，有效的濾除在信號傳輸過程中耦合的雜波，并且去除了共模干擾，可以更好的還原調(diào)制光源的原有波形和調(diào)制信息；

②本實用新型一種光波形測定系統(tǒng)，利用微控制器監(jiān)控探測器、有源帶通濾波器和差分放大器的電源，防止由于電源電量不足，或者穩(wěn)壓部分出現(xiàn)問題造成在測定的過程中出現(xiàn)波形不準(zhǔn)確，測定值不穩(wěn)定，可重復(fù)性低等問題；

③本實用新型一種光波形測定系統(tǒng)，采用過載保護(hù)裝置，保證在測試的過程中，整套電路系統(tǒng)不會因為某個零部件的突然損壞和外部環(huán)境突發(fā)刺激造成整個電路功能的癱瘓；

④本實用新型一種光波形測定系統(tǒng)，采用無線載波發(fā)射和接收模塊完成信號的傳輸，利用無線傳輸避免了線纜的連接或者磨損原因在信號傳輸?shù)倪^程中造成的信號的衰減和缺失；

⑤本實用新型一種光波形測定系統(tǒng)，接收到的信號利用GPIB488總線傳輸?shù)絇C機(jī)上，并在PC機(jī)上對于所需測定的調(diào)制波形進(jìn)行存儲、量測和分析，方便快捷直觀，并且可以在PC機(jī)上進(jìn)行操作，為之后的數(shù)據(jù)處理提供了依據(jù)；

⑥本實用新型一種光波形測定系統(tǒng)中光波形測定裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計成手持式，獨立供電，小巧便利，方便檢測人員使用。

附圖說明

圖1是本實用新型光波形測定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型光波形測定系統(tǒng)的效果圖；

圖3是本實用新型光波形測定系統(tǒng)中光波形測定裝置的方框圖；

圖4是本實用新型光波形測定系統(tǒng)中光波形測定裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1.調(diào)制光發(fā)生器，2.濾光片器，3.光探測器模塊，4.有源帶通濾波器，5.差分放大器，6.電源管理模塊，7.過載保護(hù)，8.無線載波發(fā)射模塊，9.無線載波接收模塊，10.示波器，11.PC機(jī)，12.光波形測定裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實用新型一種光波形測定系統(tǒng)，如圖1、2所示，包括調(diào)制光發(fā)生器1和光波形測定裝置12，調(diào)制光發(fā)生器1的發(fā)射口與光波形測定裝置12的光接收口相對，以確保調(diào)制光全部照射在光探測器模塊3上。調(diào)制光發(fā)生器1發(fā)出調(diào)制光進(jìn)入到光波形測定裝置12，光波形測定裝置12中對光信號進(jìn)行調(diào)理并通過無線載波發(fā)射模塊8發(fā)射出去，在接收存儲和分析端，利用無線載波接收模塊9將光波信號接收回來，無線載波接收模塊9設(shè)置在示波器10上，光波形和相應(yīng)的參數(shù)會顯示在示波器10上，示波器10通過GPIB488總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)11上，在PC機(jī)11上可以實現(xiàn)光波形的存儲、分析和調(diào)試等各式的后期工作。

示波器10對測定信號進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)記錄。

如圖3所示，光波形測定裝置12包括依次連接的濾光片器2、光探測器模塊3、有源帶通濾波器4、差分放大器5、無線載波發(fā)射模塊8。

濾光片器2中鏡片可按光波長需求更換，按進(jìn)光方向連接光探測器模塊3，光探測器模塊3可按探測光波長更換所需光電傳感器。

光探測器模塊3、有源帶通濾波器4、差分放大器5、無線載波發(fā)射模塊8均與微控制器連接，光探測器模塊3、有源帶通濾波器4、差分放大器5均與電源管理模塊6連接，微控制器還與電源管理模塊6連接。

有源帶通濾波器4波長可調(diào)，有源帶通濾波器4沿X軸方向依次連接差分放大器5、過載保護(hù)7、電源管理模塊6、無線載波發(fā)射模塊8。

光探測器模塊3、有源帶通濾波器4、差分放大器5還均與過載保護(hù)7連接。

如圖4所示，濾光片器2、光探測器模塊3(光探測器模塊3上設(shè)置有電源的開關(guān)，控制整體的供電)、有源帶通濾波器4、差分放大器5、過載保護(hù)7、電源管理模塊6、無線載波發(fā)射模塊8模塊之間分別依次通過螺紋方式安裝。即本申請中的各個模塊之間采用的是可拆裝的設(shè)計方法，在某個設(shè)備出現(xiàn)問題的時候，可以更換損壞的模塊，節(jié)省了大量的維修時間。

無線載波發(fā)射模塊8與無線載波接收模塊9，按照其通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

濾光片器2對需要檢測的光進(jìn)行光學(xué)處理，濾光片器2包括可以去除測光的偏振器和可以濾除非檢測光源的濾光片，調(diào)制光通過濾光片器2后照射在光探測器模塊3上。

光探測器模塊3部分由光敏二極管和采樣電阻構(gòu)成，由于特定的光敏二極管在調(diào)制光照射下會造成自身感應(yīng)阻抗的變換，所以相應(yīng)的采樣電阻之間的電壓也會發(fā)生相應(yīng)的改變，感應(yīng)出的信號通過下級有源帶通濾波器4。

在有源帶通濾波器4中濾除非測定光源和感應(yīng)出的雜波信號所帶來的干擾，濾波過后的信號通過差分放大器5。

在差分放大器5中信號線上耦合的共模干擾會被濾掉，并可以根據(jù)實際的需求將信號進(jìn)行合理的放大。

電源管理模塊6和過載保護(hù)7應(yīng)用于手持光波形測定裝置12的電源檢測和過載保護(hù)，電源檢測主要由微控制器完成，檢測各個設(shè)備的供電電壓是否有不滿足的情況，是否雜波過大，以保證各個設(shè)備都可以正常的運行，過載保護(hù)7主要由限流保險絲和TVS構(gòu)成，保證了在負(fù)載過大的情況下不會對設(shè)備造成損壞，并且在外部環(huán)境刺激的情況下依然可以正常的工作。

調(diào)理過后的信號通過無線載波發(fā)射模塊8發(fā)射出去，避免了線纜帶來的隱患，并且使測試的過程更加的方便快捷。