本發(fā)明涉及光通信與光電測控領(lǐng)域，特別是指一種智能磁光開關(guān)測試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在光通信領(lǐng)域，智能磁光開關(guān)測試系統(tǒng)扮演著至關(guān)重要的角色，它能夠?qū)崿F(xiàn)光功率的精確測量、光開關(guān)插入損耗的準(zhǔn)確計(jì)算，以及系統(tǒng)的快速響應(yīng)和動(dòng)態(tài)調(diào)整。然而，現(xiàn)有的智能磁光開關(guān)測試系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些技術(shù)缺陷，這些缺陷影響了系統(tǒng)的性能、穩(wěn)定性和測試效率。

2、盡管通過獲取模塊可以獲取激光器光功率并進(jìn)行校準(zhǔn)，但在實(shí)際操作中，光功率的測量仍可能受到多種因素的干擾，如環(huán)境噪聲、激光器老化、光纖連接損耗等。這些因素可能導(dǎo)致光功率測量值出現(xiàn)偏差，進(jìn)而影響光開關(guān)插入損耗的計(jì)算精度。此外，校準(zhǔn)過程的復(fù)雜性和對(duì)專業(yè)設(shè)備的需求也增加了系統(tǒng)的使用難度和成本；在實(shí)際應(yīng)用中，通道間的相互影響可能無法完全避免，例如通道間的串?dāng)_、光信號(hào)的衰減不均等。這些問題可能導(dǎo)致某些通道的插入損耗計(jì)算值出現(xiàn)偏差，從而影響整體測試結(jié)果的準(zhǔn)確性?？刂颇K通過mcu控制器但在高速光通信場景下，系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。例如，脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元生成的脈沖信號(hào)可能受到電磁干擾或電路老化的影響，導(dǎo)致磁路開關(guān)操作不穩(wěn)定或響應(yīng)延遲。這些問題可能嚴(yán)重影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種智能磁光開關(guān)測試系統(tǒng)及方法，通過獲取模塊獲取并校準(zhǔn)激光器光功率，實(shí)現(xiàn)高精度光開關(guān)插入損耗計(jì)算，各通道獨(dú)立計(jì)算，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，控制模塊通過mcu實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)，快速響應(yīng)光功率變化。脈沖驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)快速磁路開關(guān)操作，提升響應(yīng)速度。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，一種智能磁光開關(guān)測試系統(tǒng)，包括：

4、獲取模塊，用于獲取激光器的光功率，并對(duì)光功率進(jìn)行校準(zhǔn)，以及計(jì)算光開關(guān)插入損耗；

5、控制模塊，用于接收獲取模塊發(fā)送的光開關(guān)插入損耗，并通過mcu控制器單元產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元，并產(chǎn)生脈沖信號(hào)；

6、待測單元磁光開關(guān)，用于接收脈沖信號(hào)，并根據(jù)脈沖信號(hào)控制相應(yīng)的磁路進(jìn)行開關(guān)的關(guān)閉和通道切換；

7、電源模塊，分別與獲取模塊、控制模塊和待測單元磁光開關(guān)電連接。

8、進(jìn)一步的，獲取激光器的光功率，并對(duì)光功率進(jìn)行校準(zhǔn)，以及計(jì)算光開關(guān)插入損耗，包括：

9、向激光器發(fā)送控制指令，使激光器根據(jù)所述控制指令輸出不同的光功率，以得到輸出的光功率；

10、對(duì)激光器輸出的光功率進(jìn)行校準(zhǔn)，以得到校準(zhǔn)后的激光器輸出功率；

11、根據(jù)校準(zhǔn)后的激光器輸出功率，通過計(jì)算光開關(guān)每個(gè)通道的插入損耗，其中，是激光器輸出功率，是光功率計(jì)測得功率，是耦合損耗；是光開關(guān)的基準(zhǔn)損耗值；是波長敏感性系數(shù)，取常數(shù)0.2 db/nm；是實(shí)際波長，是設(shè)計(jì)波長，是溫度敏感性系數(shù)，取常數(shù)0.2 db/℃；是當(dāng)前溫度，是參考溫度，是插入損耗。

12、進(jìn)一步的，向激光器發(fā)送控制指令，使激光器根據(jù)所述控制指令輸出不同的光功率，以得到輸出的光功率，包括：

13、根據(jù)控制指令，激光器通過更新輸出功率，以得到輸出的光功率，其中，是更新后的激光器輸出功率，是上一時(shí)刻的激光器輸出功率，是當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際測量光功率，是調(diào)整系數(shù)，控制更新時(shí)激光器輸出功率的變化幅度，取值范圍在0＜＜1之間；是當(dāng)所有自變量為零時(shí)，基本的光功率預(yù)測值＝2.5mw；是歷史光功率的影響系數(shù)，是歷史插入損耗的影響系數(shù)，是溫度和相對(duì)濕度百分比的回歸系數(shù)，是溫度和相對(duì)濕度百分比，是歷史插入損耗的平均值，是歷史光功率的平均值， m等于2，是索引，是時(shí)間。

14、進(jìn)一步的，對(duì)激光器輸出的光功率進(jìn)行校準(zhǔn)，以得到校準(zhǔn)后的激光器輸出功率，包括：

15、將激光器輸出的光功率通過進(jìn)行校準(zhǔn)，以得到校準(zhǔn)后的激光器輸出功率，其中，校準(zhǔn)系數(shù)，是校準(zhǔn)后的測量光功率，是當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際測量光功率，是當(dāng)所有自變量為零時(shí)，基本的光功率預(yù)測值＝2.5mw；是歷史光功率的影響系數(shù)，是歷史插入損耗的影響系數(shù)，是溫度和相對(duì)濕度百分比的回歸系數(shù)，是溫度和相對(duì)濕度百分比，是歷史插入損耗的平均值，是歷史光功率的平均值， m等于2，是索引，是時(shí)間。

16、進(jìn)一步的，接收獲取模塊發(fā)送的光開關(guān)插入損耗，并通過mcu控制器單元產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元，并產(chǎn)生脈沖信號(hào)，包括：

17、mcu控制單元通過串口接收來自上位機(jī)的控制指令，并根據(jù)控制指令產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元；

18、脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元接收來自mcu控制單元的脈沖信號(hào)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)。

19、進(jìn)一步的，mcu控制單元通過串口接收來自上位機(jī)的控制指令，并根據(jù)控制指令產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元，包括：

20、上位機(jī)通過串口發(fā)送控制指令給mcu控制單元，mcu控制單元讀取接收到的數(shù)據(jù)，并根據(jù)指令格式進(jìn)行解析，以得到解析結(jié)果，指令格式包括識(shí)別指令類型、提取操作參數(shù)；

21、根據(jù)解析結(jié)果，mcu執(zhí)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算，以得到邏輯的處理結(jié)果；

22、基于控制邏輯的處理結(jié)果，mcu控制單元生成對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元。

23、進(jìn)一步的，接收脈沖信號(hào)，并根據(jù)脈沖信號(hào)控制相應(yīng)的磁路進(jìn)行開關(guān)的關(guān)閉和通道切換，包括：

24、根據(jù)由控制模塊發(fā)出的脈沖信號(hào)，接收電路對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，以得到處理的脈沖信號(hào)；

25、對(duì)處理的脈沖信號(hào)進(jìn)行解析，識(shí)別脈沖信號(hào)的特征參數(shù)，以得到控制指令，其中，特征參數(shù)包括脈沖寬度、幅度和頻率；

26、根據(jù)控制指令，控制磁路執(zhí)行開關(guān)操作進(jìn)行開關(guān)的關(guān)閉和通道切換。

27、進(jìn)一步的，根據(jù)由控制模塊發(fā)出的脈沖信號(hào)，接收電路對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，以得到處理的脈沖信號(hào)，包括：

28、將脈沖信號(hào)通過進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，以得到轉(zhuǎn)換后的脈沖信號(hào)，其中，是輸入信號(hào)，是確定期望的輸出電平， a是增益， b是偏移量；

29、將轉(zhuǎn)換后的脈沖信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和濾波處理，以得到處理的脈沖信號(hào)。

30、進(jìn)一步的，對(duì)處理的脈沖信號(hào)進(jìn)行解析，識(shí)別脈沖信號(hào)的特征參數(shù)，以得到控制指令，其中，特征參數(shù)包括脈沖寬度、幅度和頻率，包括：

31、根據(jù)處理的脈沖信號(hào)，計(jì)算脈沖信號(hào)的平均值，并根據(jù)脈沖信號(hào)的平均值，設(shè)定閾值，以確定脈沖信號(hào)；

32、根據(jù)確定的脈沖信號(hào)，通過來識(shí)別脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿，其中，上升沿：當(dāng)且時(shí)，表示信號(hào)發(fā)生了上升；下降沿：當(dāng)且時(shí)，表示信號(hào)發(fā)生了下降；則是當(dāng)前時(shí)刻的脈沖信號(hào)，是前一個(gè)時(shí)刻的信號(hào)值，是信號(hào)在當(dāng)前時(shí)刻的差分，是時(shí)間點(diǎn)，是前一個(gè)時(shí)刻的差分；

33、根據(jù)脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿，以實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的檢測；

34、根據(jù)脈沖信號(hào)的檢測，提取脈沖信號(hào)的時(shí)域特征和統(tǒng)計(jì)特征，以得到脈沖信號(hào)的特征參數(shù)；

35、將提取的特征參數(shù)與預(yù)定義的控制指令特征進(jìn)行匹配，建立脈沖信號(hào)特征與控制指令之間的映射關(guān)系，以確定對(duì)應(yīng)的控制指令。

36、第二方面，一種智能磁光開關(guān)測試方法，所述方法包括：

37、通過獲取模塊獲取激光器的光功率，并對(duì)光功率進(jìn)行校準(zhǔn)，以獲取光功率；

38、根據(jù)所獲取的光功率計(jì)算光開關(guān)的插入損耗，并將計(jì)算得到的光開關(guān)插入損耗數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊；

39、在控制模塊中，通過mcu控制器單元接收光開關(guān)插入損耗數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

40、通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元，以生成脈沖信號(hào)，

41、將生成的脈沖信號(hào)發(fā)送至待測單元磁光開關(guān)，待測單元磁光開關(guān)根據(jù)脈沖信號(hào)控制其內(nèi)部磁路執(zhí)行開關(guān)的關(guān)閉操作和通道切換操作；

42、通過電源模塊分別為獲取模塊、控制模塊和待測單元磁光開關(guān)提供所需的工作電源。

43、第三方面，一種計(jì)算設(shè)備，包括：

44、一個(gè)或多個(gè)處理器；

45、存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)所述的方法。

46、第四方面，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的方法。

47、本發(fā)明的上述方案至少包括以下有益效果：

48、通過獲取模塊獲取激光器光功率并進(jìn)行校準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的光功率測量，從而提高光開關(guān)插入損耗的計(jì)算精度；系統(tǒng)能夠針對(duì)每個(gè)通道進(jìn)行插入損耗的獨(dú)立計(jì)算，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。控制模塊通過mcu控制器實(shí)時(shí)接收光開關(guān)插入損耗數(shù)據(jù)，能夠迅速響應(yīng)光功率變化，確保系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。通過脈沖驅(qū)動(dòng)電路單元生成脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)快速的磁路開關(guān)操作，提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度。系統(tǒng)通過獲取模塊自動(dòng)獲取、計(jì)算和控制，使得測試過程更為簡便，提升測試效率?；诓迦霌p耗和其他參數(shù)，系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)，提高測試的適應(yīng)性和靈活性。