專利名稱：一種多通道光器件的損耗測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光器件的損耗測試裝置，特別是涉及一種多通道光器件的損耗測
I式O
背景技術(shù)：
波分復(fù)用/解復(fù)用器、光功率分配器均為光通信市場上大量使用的光器件。此類器件的特點是公共端為一個端口，而另一端有N個端口，N大于2，一般為16個通道以上。 各生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過程需要對器件的各項指標(biāo)進行測試，其中，光器件的插入損耗、偏振相關(guān)損耗、回波損耗是幾項必測的項目。光器件的插入損耗測試是通過將光源從光器件的一端輸入，經(jīng)過光器件的光路部分后，從另一端檢測其光強相對光源本身的光強的下降值來計算，如果在光源和待測光器件之間加入偏振控制器即可測試偏振相關(guān)損耗，光功率分配器由于輸出端端口數(shù)多，測試每個端口的插入損耗或偏振相關(guān)損耗時采用每次測試一個通道的方式顯然效率太低，因此各廠家基本上都采用輸出端各個端口分別接一個光功率計的方式同時測試各個端口的插入損耗和偏振相關(guān)損耗，如圖1所示，或者將光功率輸出的多個端口接入NXl光開關(guān)，再接光功率計的方案，通過光路自動切換提高測試效率，如圖2所示。波分復(fù)用/解復(fù)用器插入損耗和偏振相關(guān)損耗的測試原理相同，但由于其指標(biāo)與波長相關(guān)，光源通常采用可調(diào)激光器，測試時通過同步控制，記錄不同波長和偏振態(tài)下光功率計的光強來測試不同波長的插入損耗和偏振相關(guān)損耗，從而得出其他與波長相關(guān)的指標(biāo)。國際上有不少大公司均有專門針對多通道的波分復(fù)用/解復(fù)用器的測試系統(tǒng)推出，可同時測試各個通道不同波長下的插入損耗和偏振相關(guān)損耗，并得到廣泛的應(yīng)用。而光器件的回波損耗測試是將光源從光器件的一端輸入，將另一端跳線繞膜或接光功率衰減終端，并在同一端檢測被返回的光功率，由于回波損耗測試的原理上與插入損耗測試原理上有較大的區(qū)別，回波損耗是在同端檢測，插入損耗是在另一端檢測，因此一般都需要將光器件從測試插入損耗的系統(tǒng)上卸下，再接入到測試回波損耗的測試系統(tǒng)中進行測試，現(xiàn)有的測試回波損耗的主要方法有購買專門的回波損耗測試系統(tǒng)進行測試，采用環(huán)形器或耦合器進行測試，如圖3所示。插入損耗和回波損耗這種采用兩種測試系統(tǒng)的測試方法對與通道數(shù)眾多的器件來說相當(dāng)麻煩，效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中多通道光器件的測試裝置功能單一、測量器件插損、偏振損耗、每個通道回波損耗時，費時費力的缺陷，針對多通道光器件，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)同時進行插入損耗測試、偏振相關(guān)損耗測試、多通道光器件每個通道回波損耗測試的多通道光器件的損耗測試裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種多通道光器件的損耗測試裝置，由光源模塊、光放大模塊、光功率探測模塊、偏振控制器、光源監(jiān)控模塊、光開關(guān)、單片機及通信模塊組成；光
4源模塊，用于提供多種波長的穩(wěn)定功率的激光；光放大模塊，對回波損耗測試的光源放大并平均分配為多個通道；光功率探測模塊，用于測量待測光器件輸出端的光功率以及待測光器件輸出端的回波損耗；偏振控制器，用于改變輸入光源的偏振狀態(tài)；光源監(jiān)控模塊，用于檢測光源的穩(wěn)定性并測試器件公共端的回波損耗；光開關(guān)，用于選擇多種波長的激光中的一路輸出；單片機及通信模塊用于控制光開關(guān)的切換通道，偏振控制器對激光偏振態(tài)的改變以及接收光功率探測模塊和光源監(jiān)控模塊測得的數(shù)據(jù)并對其進行處理。其中該光源模塊中的多波長光源輸出端連接至光開關(guān)的輸入端，光開關(guān)輸出端接偏振控制器的輸入端， 偏振控制器的輸出端接光源監(jiān)控模塊的輸入端，光源監(jiān)控模塊的輸出端連接待測光器件的輸入端，待測光器件的輸出端同光功率探測模塊的光功率檢測端口相連接；采用光源模塊其中一路光源連接光放大模塊的輸入端，光放大模塊的輸出端接光功率探測模塊的光源輸入端口，單片機及通信模塊分別與光放大模塊、光功率探測模塊、偏振控制器、光源監(jiān)控模塊、光開關(guān)相連。所述光源模塊包括有多個波長的光源和一個光分路器，其中一路光源和光開關(guān)之間連接該光分路器，其余多波長光源的輸出端連接至光開關(guān)的輸入端口，所述光分路器一端連接光開關(guān)的對應(yīng)輸入端口，所述光分路器另一端連接光放大模塊。所述光源模塊包括有多個波長，其中一路光源直接連接光放大模塊，其余多波長光源的輸出端連接至光開關(guān)的對應(yīng)輸入端口。所述單片機及通信模塊可以同光源模塊中的光源模塊控制電路相連，對光源進行通斷控制。所述光分路器采用1分2均分耦合器。所述光放大模塊包括有依次放置的光放大器、光開關(guān)、光隔離器、光功率分配器， 光放大模塊控制電路同光放大器和光開關(guān)相連接。所述光功率探測模塊包括有多個耦合器、與多個耦合器對應(yīng)的多個光探測器、光功率探測模塊控制電路，其中所述多個耦合器的一路同光探測器對應(yīng)相連接，所述光功率探測模塊控制電路連接各個光探測器。所述多個耦合器均采用1分2均分耦合器。所述光源監(jiān)控模塊由2X2均分耦合器、第一光探測器、第二光探測器、光監(jiān)控模塊控制電路組成，其中2X2均分耦合器的一端的兩個端口分別接偏振控制器和第一光探測器，另一端的兩個端口分別連接第二光探測器和待測光器件公共端；光功率探測模塊控制電路同第一光探測器、第二光探測器連接。本發(fā)明的一種多通道光器件的損耗測試裝置適用的待測光器件是多通道無源光器件或者是多通道有源光器件。本發(fā)明的積極進步效果在于1、本發(fā)明在測試多通道光器件插入損耗相關(guān)的各項指標(biāo)同時，還可以完成各個通道回損的測試，這樣可以避免多通道光器件產(chǎn)品測試時繁瑣的拔插連接頭、更換回波損耗測試設(shè)備的工作，很大程度提高了針對多通道光器件各項指標(biāo)的測試效率；2、本發(fā)明的多通道光器件損耗測試裝置為可擴展的模塊化設(shè)計。


圖1是采用現(xiàn)在技術(shù)進行同時測試多通道器件各個端口的插入損耗和偏振相關(guān)損耗方法示意圖一；
圖2是采用現(xiàn)有技術(shù)進行測試多通道器件各個端口的插入損耗和偏振相關(guān)損耗的方法示意圖二；
圖3采用現(xiàn)有技術(shù)進行測試多通道器件各個通道的回波損耗的方法示意圖4是本發(fā)明的測試裝置結(jié)構(gòu)圖-
圖5是本發(fā)明的測試裝置結(jié)構(gòu)圖二~‘；
圖6是插入損耗光源校準(zhǔn)示意圖>
圖7是器件公共端回波損耗光源校準(zhǔn)示意圖8是器件輸出端回波損耗光源校準(zhǔn)示意圖。
其中
1 光源模塊1-1 光源
1-2 光源1-3 光源
1-4 光分路器1-5 光源模塊控制電路
1-6 回損測試光源2 光放大模塊
2-1 光放大器2-2 1X1光開關(guān)
2-3 光隔離器2-4 光功率分配器
2-5 光放大模塊控制電路3 光功率探測模塊
3-1 耦合器3-2 耦合器
3-3 耦合器3-4 光探測器
3-5 光探測器3-6 光探測器
3-7 光功率探測模塊控制電路4 偏振控制器
5 光源監(jiān)控模塊5-1 :2X2均分耦合器
5-2 第一光探測器5-3 第二光探測器
5-4 光監(jiān)控模塊控制電路6 =NXl光開關(guān)
7 單片機和通信模塊8 待測光器件
9 標(biāo)準(zhǔn)回波損耗校準(zhǔn)跳線9-1 :FC/PC連接頭
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的多通道光器件的損耗測試裝置進行進一步說明。本發(fā)明的多通道光器件的損耗測試裝置，由光源模塊1、光放大模塊2、光功率探測模塊3、偏振控制器4、光源監(jiān)控模塊5、光開關(guān)6、單片機及通信模塊7組成。光源模塊1， 包括用于插入損耗測試的多波長光源和用于回波損耗測試的光源；光放大模塊2，用于將回波損耗測試光源放大并平均分配為多個回波損耗測試光源；光功率探測模塊3，用于采集光功率，通過電路換算，計算得到回波損耗、插入損耗、偏振相關(guān)損耗；偏振控制器4，用于改變輸入光源的偏振狀態(tài)；光源監(jiān)控模塊5，用于檢測光源的穩(wěn)定性并測試器件公共端的回波損耗；光開關(guān)6，用于選擇插入損耗測試的多波長的激光中的一路輸出；單片機及通信模塊7用于控制光源模塊1中光源的輸出，選擇光開關(guān)6的切換通道，選擇偏振控制器4的偏振態(tài)，采集光功率探測模塊3和光源監(jiān)控模塊5中得到的數(shù)據(jù)并對其進行分析處理。光源模塊1包括有多個所需的不同波長的光源、按其應(yīng)用可包括有兩種光源，一種是插入損耗測試光源，一種是回波損耗測試光源。光源模塊有兩種結(jié)構(gòu)，一種是除回波損耗測試波長光源外，其他多波長光源的輸出端連接至光開關(guān)的輸入端口，在回波損耗光源和光開關(guān)之間連接有一個光分路器1-4，所述光分路器1-4 一般采用1分2的光分路器，本發(fā)明中采用的是1分2均分耦合器。所述1分2均分耦合器一端連接光開關(guān)的對應(yīng)輸入端口，將該路光源與其它的不同波長的光源傳輸至NXl光開關(guān)的輸入端口中，通過光開關(guān)切換而選擇測試所需的不同的插入損耗測試光源，輸入到偏振控制器4中。所述1分2耦合器另一端連接光放大模塊2，該部分光源將作為回波損耗測試光源。光源模塊的第二種結(jié)構(gòu)是將多個所需的不同波長的光源，直接連接至光開關(guān)的輸出端口，再輸入到偏振控制器4 中。在光源模塊中，除上述不同波長的光源外，另設(shè)置有一個1550nm波長光源，所述光源同光放大模塊2相連接，該光源將做為回波損耗測試光源，該回波損耗測試光源的波段也可以采用其它波長的光源?；夭〒p耗測試光源和插入損耗測試光源通過光放大模塊中的光開關(guān)2-2和光開關(guān)6的控制，避免兩種測試光源間的干擾，使回波損耗測試光源和插入損耗測試光源不同時輸入到被測試器件中。采用具體實施例進行說明，針對三端口光器件的損耗測試裝置參見圖4，包括有如下部分光源模塊1由光源1-1、光源1-2、光源1-3、1分2均分耦合器1-4、光源模塊控制電路1-5組成；其中光源1-1為同時用于回波損耗和插入損耗測試的波長光源，光源1-2、光源1-3為根據(jù)測試需要添加的不同波長的測試光源；光源1-1 的光輸出端口與1分2均分耦合器1-4公共端相連，1分2均分耦合器1-4的一個輸出端口后接NXl光開關(guān)6的中的一個輸入端，另一個輸出端口后接光放大模塊2，做為光源模塊1 中的回波損耗測試光源輸出。光源1-2、光源1-3為不同波長的測試光源，分別接NXl光開關(guān)6的其它輸入端。光源控制控制電路用于多波長光源進行供電，可以將光源控制模塊同單片機和通信模塊7相連接，根據(jù)單片機和通信模塊7發(fā)出的指令，光源模塊控制電路1-5 對光源進行通斷控制，這樣可以避免測試時多波長光源之間的相互影響。三端口光器件的損耗測試裝置的光源模塊也可以參見圖5中組成，在光源模塊中，光源模塊1包括光源1-1、 光源1-2、光源1-3、1分2均分耦合器1-4、光源模塊控制電路1-5，除上述不同波長的光源外，另設(shè)置有一個波段波長光源作為回損測試光源1-6，所述回損測試光源1-6同光放大模塊2相連接，該回波損耗測試光源1-6的波段一般采用1550nm。光開關(guān)6是NXl光開關(guān)，光開關(guān)的通道數(shù)量比插入損耗測試光源的數(shù)量多一個通道，目的用于在測試多通道器件輸出端回波損耗時，將光開關(guān)切換在關(guān)閉的無光通道，避免有光輸入到器件的公共端，影響器件輸出端回波損耗的測試。圖4的針對三端口光器件的損耗測試裝置中，NXl光開關(guān)6的端口 N的數(shù)量比光源的數(shù)量多1個，即采用4X1光開關(guān)， 該光開關(guān)根據(jù)單片機和通信模塊7發(fā)出的指令進行通道切換，光開關(guān)6后接偏振控制器4。光放大模塊2含有光放大器、光隔離器、光開關(guān)、光功率分配器、光放大模塊控制電路組成。光放大器、光隔離器、光開關(guān)、光功率分配器依次放置，所述光放大模塊控制電路同光放大器和光開關(guān)相連接。其工作過程具體如下回波損耗測試光源經(jīng)光放大器放大后， 經(jīng)過光開關(guān)和隔離器，輸入到光功率分配器后，被分成多個均分的回波損耗測試光源，與光功率探測模塊3相連。其中光隔離器用于隔離光功率分配器和光功率監(jiān)控模塊5中光器件產(chǎn)生的回波。當(dāng)測試器件輸出端回波損耗時，光開關(guān)2-2導(dǎo)通，回波損耗測試光源輸出，當(dāng)測試器件各個端口的插入損耗或偏振相關(guān)損耗時，光開關(guān)2-2斷開，防止回波損耗測試光源進入到測試器件的輸出端口中，從而影響插入損耗或偏振相關(guān)損耗測試的結(jié)果。圖4的針對三端口光器件的損耗測試裝置中，光放大模塊2由光放大器2-1、1Χ1光開關(guān)2-2、光隔離器2-3、光功率分配器2-4、光放大模塊控制電路2-5組成。光功率分配器2-4為數(shù)量為 M的均分的光功率分配器，M的數(shù)量為測試系統(tǒng)規(guī)劃的需要同時測試的器件的端口數(shù)量；光放大器2-1的光源輸入端與光源模塊1中的回波損耗測試光源輸出端口相連，另一端依次連接1X1光開關(guān)2-2、光隔離器2-3、光功率分配器2-4的公共端；光功率分配器2_4的M個輸出端口作為光放大模塊2的光源輸出端口。根據(jù)單片機和通信模塊7發(fā)出的指令，光放大模塊控制電路2-5可以對光放大器2-1進行供電，同時對1X1光開關(guān)2-2進行關(guān)斷控制。光功率探測模塊3包括:M個1分2均分耦合器、M個光探測器、光功率探測模塊控制電路組成，M的數(shù)量等于系統(tǒng)設(shè)計的可以同時測試的光學(xué)指標(biāo)的通道數(shù)量。耦合器的公共端用于與待測光器件的各個通道相連，另一端兩個端口分別與一個光探測器和光放大模塊2中的光功率分配器中的一個端口相連。在進行器件各個通道插入損耗測試時，待測光器件傳輸?shù)墓馔ㄟ^器件進入耦合器后被傳到光探測器中，通過單片機和通信模塊的計算可以得到器件的插入損耗值；在進行器件輸出端回波損耗測試時，測試光通過光放大模塊 2中的光功率分配器中輸出，經(jīng)過耦合器輸入到待測光器件中，待測光器件返回的光再經(jīng)過耦合器進入光探測器中，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過單片機和通信模塊的計算，可以得到器件的回波損耗。光功率探測模塊3中利用一個耦合器和光探測器組合，通過本發(fā)明測試系統(tǒng)裝置的光路切換，可以在進行插入損耗和偏振相關(guān)損耗測試時，耦合器僅接收待測光器件傳輸?shù)墓夤β什⑤敵龅焦馓綔y器中；而在進行待測光器件輸出端回損測試時，耦合器除了用于接收器件返回的光功率并傳輸?shù)焦馓綔y器中外，同時還作為光源的輸出端口，將回波損耗測試光源傳輸?shù)酱郎y光器件的各個測試通道，從而實現(xiàn)回波損耗的測試。圖4的針對三端口光器件的損耗測試裝置中，光功率探測模塊3由1分2均分耦合器3-1、1分2均分耦合器3-2、1分2均分耦合器3-3、光探測器3_4、光探測器3_5、光探測器3-6、光功率探測模塊控制電路3-7組成；其中耦合器和光探測器的數(shù)量可擴展，實際數(shù)量均為測試系統(tǒng)規(guī)劃的需要同時測試的器件的端口數(shù)量。1分2均分耦合器3-1均分的兩個端口分別接光放大模塊中的任意一個輸出端口和光探測器3-4 ；1分2均分耦合器3-2 均分的兩個端口分別接光放大模塊中的剩余任意一個輸出端口和光探測器3-5 ；同理，1分 2均分耦合器3-3均分的兩個端口分別接光放大模塊中的剩余任意一個輸出端口和光探測器3-6，依次類推其他擴展通道。耦合器3-1、3-2、3-3公共端作為整個測試系統(tǒng)的光功率接收端口與待測試多通道光源器件的測試通道相連。光功率探測模塊控制電路3-7用于采集光探測器3-4、3-5、3-6產(chǎn)生的電流，轉(zhuǎn)換為電壓值，再通過單片機模塊7采集并計算轉(zhuǎn)化為實際接收的光功率值。為了提高回波損耗指標(biāo)的測試范圍，耦合器3-1、3-2、3-3公共端連接頭可以采用FC/APC型連接頭。光源監(jiān)控模塊5包含一個2X2均分耦合器、兩個光探測器、光監(jiān)控模塊控制電路組成。2X2均分耦合器的一端的兩個端口分別接偏振控制器4和一個用于回波損耗測試光探測器，另一端的兩個端口分別接用于檢測光源穩(wěn)定性的光探測器和待測光器件公共端。 圖4的針對三端口光器件的損耗測試裝置中，光源監(jiān)控模塊5由2X2均分耦合器5-1、第一
8光探測器5-2、第二光探測器5-3、光監(jiān)控模塊控制電路5-4組成。2X2均分耦合器5_1的一端的兩個端口分別接偏振控制器4和第一光探測器5-2，另一端的兩個端口分別接第二光探測器5-3和待測多通道光器件的公共端。光探測器5-2用于探測光器件公共端回損，第二光探測器5-3用于檢測光源穩(wěn)定性。光功率探測模塊控制電路5-4用于采集第一光探測器5-2、第二光探測器5-3產(chǎn)生的電流，轉(zhuǎn)換為電壓值，通過單片機模塊7采集并計算轉(zhuǎn)化為實際接收的光功率值。偏振控制器4被連接在光源模塊2和光源監(jiān)控模塊5當(dāng)中，用于改變輸入光源的偏振狀態(tài)，光功率探測模塊3中每個光探測器記錄不同偏振態(tài)下插入損耗的變化值，從而得到器件的每個通道的偏振相關(guān)損耗。單片機和通信模塊7用于對各個模塊的電路進行統(tǒng)一控制，單片機及通信模塊7 用于控制光源模塊中激光輸出，光開關(guān)的切換通道，偏振控制器對激光偏振態(tài)的改變以及接收光功率探測模塊和光源監(jiān)控模塊測得的數(shù)據(jù)并對其進行處理。單片機和通信模塊7可以采集并得到光探測器的功率，并反饋給電腦，使用戶得到具體的測試值。本發(fā)明所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置實現(xiàn)損耗測試功能的光路結(jié)構(gòu)是光源模塊1的插入損耗測試多波長光源輸出端接光開關(guān)6的輸入端，光開關(guān)6的輸出端接偏振控制器4的輸入端，偏振控制器4的輸出端接光源監(jiān)控模塊5的輸入端，光源監(jiān)控模塊5的輸出端接待測光器件8的輸入端，待測光器件8的輸出端分別接連光功率探測模塊 3中的單個功率探測端口。本發(fā)明實現(xiàn)回波損耗測試功能的光路結(jié)構(gòu)是光源模塊1的回波損耗測試光源輸出端接光放大模塊2的輸入端，光放大模塊2的輸出端接光功率探測模塊3的光源輸入端口。光源模塊1、光放大模塊2、光功率探測模塊3、光源監(jiān)控模塊5均有電路控制部分，均與單片機及通信模塊7相連，以實現(xiàn)損耗測試裝置的統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作。本發(fā)明所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置可以同時對插入損耗、偏振相關(guān)損耗、多通道光器件各通道回波損耗進行測量。在將待測光器件接入測試裝置，可以同時測試多通道器件各個通道的插入損耗、偏振相關(guān)損耗；再通過多通道器件輸入端光纖繞纖，消除輸入端連接頭端面回波，測試多通道器件各個輸出端口的回波損耗；最后通過輸出端光纖繞纖，消除輸出端連接頭端面回波，測試多通道器件公共端回波損耗。其實現(xiàn)原理具體如下當(dāng)對器件多個輸出端的插入損耗和偏振相關(guān)損耗進行測試時，光開關(guān)2-2斷開， 光開關(guān)6切換到測試波長的光源通道，光由插入損耗測試光源輸出端口輸出后，經(jīng)偏振控制器4和光源監(jiān)控模塊5后，輸入到待測光器件的公共端，再經(jīng)過待測光器件輸入到光功率探測模塊3中，通過單片機和通信模塊計算得到光功率探測模塊3中的各個光探測器接收的光功率，從而得到多通道器件每個端口的插入損耗；其中光源監(jiān)控模塊5中的光探測器 5-3用于對光源穩(wěn)定性進行監(jiān)控，對器件的插入損耗值進行修正，即當(dāng)光探測器5-3用于對光源監(jiān)控時，如果監(jiān)控到光源的光功率有變化時，單片機及通信模塊7計算器件的光功率時，會減去光源光功率的變化值。如果在測試過程中，改變偏振控制器4的偏振狀態(tài)變化， 單片機及通信模塊7可以計算光功率探測模塊3中的各個光探測器接收的光功率變化最大值，即可得到器件輸出端的偏振相關(guān)損耗。當(dāng)對多通道器件多個輸出端的回波損耗進行測試時，將器件的輸入端光纖進行繞纖，消除輸入端連接頭端面回波，光開關(guān)2-2切換到連通狀態(tài)，光開關(guān)6切換到未接光源的通道狀態(tài)，光由回波損耗測試光源輸出端口輸出后，經(jīng)光放大模塊2進入光功率探測模塊 3，最終通過光功率探測模塊3中與待測光器件相連的端口，輸入到待測多通道光器件中的各個測試通道，再由光功率探測模塊3中的各個光探測器接收被返回的光功率，計算光功率探測模塊3中的各個光探測器接收的光功率，從而得到多通道器件輸出端的回波損耗。當(dāng)對多通道器件公共端的回波損耗進行測試時，將多通道器件的多個輸出端光纖進行繞纖，消除輸出端連接頭端面回波，此時光開關(guān)2-2切換到斷開狀態(tài)，光開關(guān)6切換到連通所需測試波長光源的狀態(tài)，光經(jīng)過光開關(guān)6輸出，經(jīng)偏振控制器4和光源監(jiān)控模塊5，進入需測試的多通道光器件的公共端口，經(jīng)多通道光器件公共端口的后向反射光進入光源監(jiān)控模塊5中的光探測器5-2中，從而測試多通道光器件公共端的回波損耗。本發(fā)明所涉及的一種多通道光器件損耗測量裝置使用過程具體步驟如下步驟1 對系統(tǒng)本身的插入損耗進行校準(zhǔn)。方法如圖6所示，單片機及通信模塊7 發(fā)送指令使光開關(guān)2-2斷開，光開關(guān)6切換到相應(yīng)的測試光源，將光功率監(jiān)控模塊5的光源輸出端口與功率監(jiān)控模塊5中的M個光功率接收端口依次相連，單片機及通信模塊7采集并計算得到光功率探測模塊3中每個光探測器采集的光功率值Pr-i，以及光探測器5-3的光功率值ftO-i，并反饋給電腦。其中i表示第i個光功率接收端口采集的光功率。步驟2 對測試器件公共端回波損耗測試光路校準(zhǔn)。方法如圖7所示，單片機及通信模塊7發(fā)送指令使光開關(guān)2-2斷開，光開關(guān)6切換到相應(yīng)的測試光源，將端面回損為 14. 7dB的標(biāo)準(zhǔn)回損校準(zhǔn)跳線9接入光監(jiān)控模塊5的光源輸出端口，將標(biāo)準(zhǔn)跳線9繞纖，消除連接頭9-1端面回波，單片機及通信模塊7采集并計算得到光探測器5-2采集的光功率值 Prz0將標(biāo)準(zhǔn)跳線理順，使標(biāo)準(zhǔn)跳線無彎曲損耗，單片機及通信模塊7再采集并計算得到光探測器5-2采集的光功率值ft~b，單片機及通信模塊7采集得到的光功率值均反饋給電腦。步驟3 對測試器件輸出端回波損耗測試光路校準(zhǔn)。方法如圖8所示，單片機及通信模塊7發(fā)送指令使光開關(guān)2-2導(dǎo)通，光開關(guān)切換到關(guān)斷狀態(tài)的無光源通道，將端面回損為 14. 7dB的標(biāo)準(zhǔn)回損校準(zhǔn)跳線9依次接入M個光功率接收端口，將標(biāo)準(zhǔn)跳線9繞纖，消除連接頭9-1端面回波，單片機及通信模塊7采集并計算得到光功率探測模塊3中每個光探測器采集的光功率值I^rz-i。再將標(biāo)準(zhǔn)跳線理順，使標(biāo)準(zhǔn)跳線無彎曲損耗，單片機及通信模塊7 再采集并計算得到光功率探測模塊3中每個光探測器采集的光功率值Prb-i。其中i表示第i個光功率接收端口采集的光功率。單片機及通信模塊7采集得到的光功率值均反饋給電腦。步驟4 對多通道光器件的插入損耗和偏振相關(guān)損耗進行測試。將測試器件接入系統(tǒng)中，如圖4所示，單片機及通信模塊7發(fā)送指令使光開關(guān)2-2斷開，光開關(guān)6切換到相應(yīng)的測試光源，偏振控制器4開始掃描。同時，單片機及通信模塊7采集并計算得到不同偏振態(tài)下光功率探測模塊3中每個光探測器采集的光功率值最大值Pmax-i和光功率值最小值Riiin-i，以及光探測器5-3的光功率平均值ΡΟ-i，并反饋給電腦。電腦通過單片機及通信模塊7反饋的以上光功率值，計算得到器件每個通道的插入損耗IL和偏振相關(guān)損耗PDL。 具體計算公式如下IL= (Pmax-i+Pmin-i)/2-Pr-i-(P0-i-Pr-i)PDL = Pmax-i-Pmin-i光探測器記錄的光功率單位為dbm，IL和PDL的單位為dB
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步驟5 器件的公共端回損測試。單片機及通信模塊7發(fā)送指令使偏振控制器4 停止掃描，保持步驟4中的光路不變，將測試器件的輸出端繞纖，消除器件輸出端連接頭回波，電腦通過單片機及通信模塊7得到光探測器5-2的光功率平均值P，計算得到器件器件公共端的回波損耗RL，具體計算公式如下RL = -IOlog((P-Prz)/(Prb-Prz))+14. 7RL單位為dB，P, Prb, Prz在公式中的單位為W步驟6 器件的輸出端回損測試。單片機及通信模塊7發(fā)送指令使偏振控制器4停止掃描，光開關(guān)2-2導(dǎo)通，光開關(guān)6接通狀態(tài)切換到無光源的通道，將測試器件的輸入端繞纖，消除器件輸入端連接頭回波，電腦通過單片機及通信模塊7得到光功率探測模塊3中每個光探測器采集的光功率值Pi，計算得到器件輸出端的回波損耗RL，具體計算公式如下RL = -IOlog((Pi-Prz-i)/(Prb-i-Prz-i))+14. 7RL單位為dB，Pi,Prz-i,Prb-i在公式中的單位為W本發(fā)明的多通道光器件損耗測試裝置為可擴展的模塊化設(shè)計，測試裝置針對多通道光器件的通信數(shù)量的測試容量可擴展。另外本發(fā)明的多通道光器件不僅可以應(yīng)用于多通道無源光器件，而且還適用于多通信有源光器件。
權(quán)利要求
1.一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于由光源模塊(1)、光放大模塊O)、 光功率探測模塊(3)、偏振控制器0)、光源監(jiān)控模塊(5)、光開關(guān)(6)、單片機及通信模塊 (7)組成；光源模塊(1)，用于提供多種波長的穩(wěn)定功率的激光；光放大模塊O)，對回波損耗測試的光源放大并平均分配為多個通道；光功率探測模塊(3)，用于測量待測光器件輸出端的光功率以及待測光器件輸出端的回波損耗；偏振控制器G)，用于改變輸入光源的偏振狀態(tài)；光源監(jiān)控模塊(5)，用于檢測光源的穩(wěn)定性并測試器件公共端的回波損耗；光開關(guān)(6)，用于選擇多種波長的激光中的一路輸出；單片機及通信模塊(7)用于控制光開關(guān)(6)的切換通道，偏振控制器(4)對激光偏振態(tài)的改變以及接收光功率探測模塊( 和光源監(jiān)控模塊( 測得的數(shù)據(jù)并對其進行處理。其中該光源模塊中的多波長光源輸出端連接至光開關(guān)(6)的輸入端，光開關(guān)(6)輸出端接偏振控制器(4)的輸入端，偏振控制器(4)的輸出端接光源監(jiān)控模塊( 的輸入端， 光源監(jiān)控模塊(5)的輸出端連接待測光器件(8)的輸入端，待測光器件(8)的輸出端同光功率探測模塊(3)的光功率檢測端口相連接；采用光源模塊其中一路光源連接光放大模塊 (2)的輸入端，光放大模塊O)的輸出端接光功率探測模塊(3)的光源輸入端口，單片機及通信模塊(7)分別與光放大模塊O)、光功率探測模塊(3)、偏振控制器0)、光源監(jiān)控模塊 (5)、光開關(guān)(6)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于所述光源模塊(1)包括有多個波長的光源和一個光分路器，其中一路光源和光開關(guān)(6)之間連接該光分路器(1-4)，其余多波長光源的輸出端連接至光開關(guān)(6)的輸入端口，所述光分路器一端連接光開關(guān)(6)的對應(yīng)輸入端口，所述光分路器(1-4)另一端連接光放大模塊O)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于所述光源模塊(1)包括有多個波長，其中一路光源直接連接光放大模塊O)，其余多波長光源的輸出端連接至光開關(guān)(6)的對應(yīng)輸入端口。
4.如權(quán)1或權(quán)2或權(quán)3所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于所述單片機及通信模塊(7)可以同光源模塊中的光源模塊控制電路(1- 相連，對光源進行通斷控制。
5.如權(quán)利要求2所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于所述光分路器(1-4)采用1分2均分耦合器。
6.如權(quán)利要求1所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于所述光放大模塊(2)包括有依次放置的光放大器0-1)、光開關(guān)0-2)、光隔離器0-3)、光功率分配器 0-4)，光放大模塊控制電路0-5)同光放大器(2-1)和光開關(guān)(2- 相連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于所述光功率探測模塊C3)包括有多個耦合器(3-1、3-2、3-3)、與多個耦合器(3-1、3-2、3-；3)對應(yīng)的多個光探測器(3-4、3-5、3-6)、光功率探測模塊控制電路(3-7)，其中所述多個耦合器(3_1、 3-2,3-3)的一路同光探測器(3-4、3-5、3-6)對應(yīng)相連接，所述光功率探測模塊控制電路 (3-7)連接各個光探測器(3-4、3-5、3-6)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于所述多個耦合器(3-1、3-2、3-；3)均采用1分2均分耦合器。
9.如權(quán)利要求1所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于所述光源監(jiān)控模塊(5)由2X2均分耦合器(5-1)、第一光探測器(5-2)、第二光探測器(5_3)、光監(jiān)控模塊控制電路(5-4)組成，其中2X2均分耦合器(5-1)的一端的兩個端口分別接偏振控制器 (4)和第一光探測器(5-2)，另一端的兩個端口分別連接第二光探測器(5-3)和待測光器件 (8)公共端；光功率探測模塊控制電路(5-4)同第一光探測器(5-2)、第二光探測器(5-3) 連接。
10.如權(quán)利要求1所述的一種多通道光器件的損耗測試裝置，其特征在于待測光器件 (8)是多通道無源光器件或是多通道有源光器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多通道光器件的損耗測試裝置包括光源模塊，用于提供多種波長的穩(wěn)定功率的激光；光放大模塊，對回波損耗測試的光源放大并平均分配為多個通道；光功率探測模塊，用于測量待測光器件輸出端的光功率以及待測光器件輸出端的回波損耗；偏振控制器，用于改變輸入光源的偏振狀態(tài)；光源監(jiān)控模塊，用于檢測光源的穩(wěn)定性并測試器件公共端的回波損耗；光開關(guān)，用于選擇多種波長的激光中的一路輸出；單片機及通信模塊用于控制光開關(guān)的切換通道，偏振控制器對激光偏振態(tài)的改變以及接收光功率探測模塊和光源監(jiān)控模塊測得的數(shù)據(jù)并對其進行處理。采用本發(fā)明的損耗測試裝置可以很大程度提高針對多通道光器件的各項指標(biāo)測試效率。
文檔編號H04B10/08GK102201864SQ20111019190
公開日2011年9月28日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者何俊, 宋瓊輝, 羅勇, 譚書偉 申請人:武漢光迅科技股份有限公司