模塊化多功能光纖測試儀制造技術

本實用新型專利技術公開一種模塊化多功能光纖測試儀，其主要由主控模塊、功率計模塊、光源模塊和衰減模塊組成。主控模塊的輸出端連接光源模塊和衰減模塊，主控模塊的輸入端連接功率計模塊和光源模塊。待測光纖的輸入端連接在電可調衰減器的輸出端上，待測光纖的輸出端則與功率計探頭的輸入端連接。本實用新型專利技術將多個測試設備的功能合成一體，提高測試設備性價比與利用率，減少測試環境的空間。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

模塊化多功能光纖測試儀
本技術涉及光通信領域，具體涉及一種模塊化多功能光纖測試儀。
技術介紹
光纖跟普通的網線一樣，也會有信號衰減的情況。網線主要是因為距離的原因導致信號的衰減，而對于光纖來說，則主要是不恰當的使用所造成的。光纖如果被拉伸或者彎曲的太厲害，就有可能會引起纖芯裂開，會有小裂縫，光線會進行散射，導致信號衰減。另外如果光纖彎曲的角度太大，則就會改變光纖接觸到纖芯-覆層交界處的入射角，這就會使得入射角小于全反射角的臨界角，在彎曲處某些光信號是不能夠被反射的，而是折射進入到了覆蓋層直接損失掉了。因此，為了盡可能地減小光纖的衰減，需要在安裝前后對光纖進行測試。目前，光纖測試行業都使用多個獨立的測試設備來組建測試環境，比如光功率計、 光源、光衰減器等測試設備。測試時，將光源設備的輸出端與光衰減器設備的輸入端相連， 待測光纖連接在光衰減器設備的輸出端上，光功率計設備與待測光纖相連。然而，通過多個獨立的測試設備所搭建的測試環境，由于每個獨立的測試設備自帶的控制芯片自成一個系統，相互獨立且相互之間難以實現精確同步地協同工作，因此在實際測量時，需要通過人工計算的方式來完成待測光纖的測試。即通過光源設備顯示的光功率值減去光衰減器設備顯示的光衰減值計算出輸入待測光纖的理想光功率值，然后再將該理想光功率值與光功率計設備顯示的實測光功率值進行比較，由此來判斷光纖安裝是否成功。可見傳統光纖測試需要大量依賴于人工計算和判斷，自動化程度較差，這不僅影響結果的準確性(如因人為計算誤差或因光源的穩定度發生變化所導致的讀數誤差等)，且加大了測試人員的工作量。另外，多個獨立的測試設備各自獨立分散，需要多個獨立的機箱、電源、多個獨立的控制芯片和多個獨立控制電路等等，這些相同部件的無謂重復，既使得所搭建測試環境的效率降低而成本增加，也讓其占用空間變大而不便于攜帶和野外使用。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種模塊化多功能光纖測試儀，該測試儀將多個測試設備的功能合成一體，提高測試設備性價比與利用率，減少測試環境的空間。為解決上述問題，本技術所設計的一種模塊化多功能光纖測試儀，其主要由主控模塊、功率計模塊、光源模塊和衰減模塊組成。其中主控模塊包括控制單元、顯示單元、按鍵單元、功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元、光源數模轉換單元、衰減數模轉換單元和電平驅動單元。控制單元的4個輸出端分別連接顯示單元、光源數模轉換單元、衰減數模轉換單元和電平驅動單元；控制單元的3個輸入端分別連接功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元和按鍵單元。電平驅動單元的輸出端分別連接功率計選通單元、光源選通單元和衰減選通單元的控制端。功率計模塊包括功率計選通單元、對數放大單元和功率計探頭；功率計探頭輸出端連接對數放大單元的輸入端，對數放大單元的輸出端經選通單元與功率計模數轉換單元的輸入端連接。光源模塊包括光源選通單元、光源調理單元和激光器；光源數模轉換單元的輸出端經光源選通單元與光源調理單元的輸入端連接，光源調理單元的輸出端連接激光器的輸入端；激光器的反饋端依次經由光源調理單元和光源選通單元與光源模數轉換單元的輸入端連接。衰減模塊包括衰減選通單元、衰減調理單元和電可調衰減器；衰減數模轉換單元的輸出端經衰減選通單元與衰減調理單元的輸入端連接，衰減調理單元的輸出端連接電可調衰減器的輸入端。光源模塊的激光器輸出端通過光纖與衰減模塊的電可調衰減器輸入端連接。上述方案中，所述控制單元最好還經過現場可編程門陣列與功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元、光源數模轉換單元和衰減數模轉換單元相連。上述方案中，所述控制單元最好為ARM處理器。上述方案中，所述控制單元最好還與上位機相連。與現有技術相比，本技術將多個光通信測試設備模塊化，并集成到一個設備中，完成各個功能模塊之間的協同控制；采用虛擬儀器技術，利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成光纖測試的應用；既實現了光纖測試的全自動化、提高了測試結果的準確性降低了安裝工人的工作量，又提升了設備的效率、降低了設備成本、提高了設備的性價比；還極大的簡化設備的構成、減少了空間的占用率，使設備更適于攜帶和使用。附圖說明圖I為一種模塊化多功能光纖測試儀的原理框圖。具體實施方式參見圖1，一種模塊化多功能光纖測試儀，主要由主控模塊、功率計模塊、光源模塊和衰減模塊組成。主控模塊包括控制單元、顯示單元、按鍵單元、功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元、光源數模轉換單元、衰減數模轉換單元和電平驅動單元。控制單元的4個輸出端分別連接顯示單元、光源數模轉換單元、衰減數模轉換單元和電平驅動單元。控制單元的3個輸入端分別連接功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元和按鍵單元。電平驅動單元的輸出端分別連接功率計選通單元、光源選通單元和衰減選通單元的控制端。功率計模塊包括功率計選通單元、對數放大單元和功率計探頭。功率計探頭輸出端連接對數放大單元的輸入端，對數放大單元的輸出端經選通單元與功率計模數轉換單元的輸入端連接。光源模塊包括光源選通單元、光源調理單元和激光器。光源數模轉換單元的輸出端經光源選通單元與光源調理單元的輸入端連接，光源調理單元的輸出端連接激光器的輸入端。激光器的反饋端依次經由光源調理單元和光源選通單元與光源模數轉換單元的輸入端連接。衰減模塊包括衰減選通單元、衰減調理單元和電可調衰減器。衰減數模轉換單元的輸出端經衰減選通單元與衰減調理單元的輸入端連接，衰減調理單元的輸出端連接電可調衰減器的輸入端。上述各個單元之間的連接全部采用導線電連接，僅光源模塊的激光器輸出端通過光纖與衰減模塊的電可調衰減器輸入端連接。電可調衰減器的輸出端即為本技術模塊化多功能光纖測試儀的輸出端，功率計探頭的輸入端即為本技術模塊化多功能光纖測試儀的輸入端。在本技術中，所述控制單元可以選用常用的單片機，如STC或51系列單片機等，考慮到ARM處理器具有性能高、成本低、能耗省和適于嵌入式控制的特點，在本技術優選實施例中，所述控制單元選用ARM處理器。為了實現功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元、光源數模轉換單元和衰減數模轉換單元之間的通道控制，在本技術優選實施例中，所述控制單元經過現場可編程門陣列(FPGA)與功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元、光源數模轉換單元和衰減數模轉換單元相連。在進行光纖測試是，將待測光纖的輸入端連接在電可調衰減器的輸出端上，待測光纖的輸出端則與功率計探頭的輸入端連接。主控模塊利用時鐘同步技術將各個模塊進行時間上的同步，并對各個模塊進行控制與調配，從而實現對整個系統進行控制。FPGA完成高速模數轉換和數模轉換的通道控制及數據緩存。整個測試流程如下所示I)系統上電初始化。2)主控模塊讀取用戶通過按鍵單元輸入的設置值；此設置值為用戶的測試內容， 包含光源功率輸出值、衰減器衰減量以及測試選項。3)主控模塊將光源功率輸出值和衰減器衰減量傳送給FPGA的緩沖區。4)主控模塊通知FPGA測試開始，并通過電平驅動單元輸出DO數字信號選通光源模塊。FPGA開始輸出光源功率值的D/A轉換，將設定的光源功率輸出值經過光源數模轉換單元送至光源模塊。光源調理單元中的電壓鎖存器將D/A轉換的數據電壓鎖存起來，并通過光源調理單本文檔來自技高網...

【技術保護點】
模塊化多功能光纖測試儀，其特征在于：主要由主控模塊、功率計模塊、光源模塊和衰減模塊組成；其中主控模塊包括控制單元、顯示單元、按鍵單元、功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元、光源數模轉換單元、衰減數模轉換單元和電平驅動單元；控制單元的4個輸出端分別連接顯示單元、光源數模轉換單元、衰減數模轉換單元和電平驅動單元；控制單元的3個輸入端分別連接功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元和按鍵單元；電平驅動單元的輸出端分別連接功率計選通單元、光源選通單元和衰減選通單元的控制端；功率計模塊包括功率計選通單元、對數放大單元和功率計探頭；功率計探頭輸出端連接對數放大單元的輸入端，對數放大單元的輸出端經選通單元與功率計模數轉換單元的輸入端連接；光源模塊包括光源選通單元、光源調理單元和激光器；光源數模轉換單元的輸出端經光源選通單元與光源調理單元的輸入端連接，光源調理單元的輸出端連接激光器的輸入端；激光器的反饋端依次經由光源調理單元和光源選通單元與光源模數轉換單元的輸入端連接；衰減模塊包括衰減選通單元、衰減調理單元和電可調衰減器；衰減數模轉換單元的輸出端經衰減選通單元與衰減調理單元的輸入端連接，衰減調理單元的輸出端連接電可調衰減器的輸入端；光源模塊的激光器輸出端通過光纖與衰減模塊的電可調衰減器輸入端連接。...

【技術特征摘要】
1.模塊化多功能光纖測試儀，其特征在于主要由主控模塊、功率計模塊、光源模塊和衰減模塊組成；其中 主控模塊包括控制單元、顯示單元、按鍵單元、功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元、光源數模轉換單元、衰減數模轉換單元和電平驅動單元；控制單元的4個輸出端分別連接顯示單元、光源數模轉換單元、衰減數模轉換單元和電平驅動單元；控制單元的3個輸入端分別連接功率計模數轉換單元、光源模數轉換單元和按鍵單元； 電平驅動單元的輸出端分別連接功率計選通單元、光源選通單元和衰減選通單元的控制端； 功率計模塊包括功率計選通單元、對數放大單元和功率計探頭；功率計探頭輸出端連接對數放大單元的輸入端，對數放大單元的輸出端經選通單元與功率計模數轉換單元的輸入端連接； 光源模塊包括光源選通單元、光源調理單元和激光器；光源數模轉換單元的輸出端經光源選通單元...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐慶富，
申請(專利權)人：桂林銘瑤電子科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：