智能光衰耗器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能光衰耗器，属于通信设备技术领域，所述的智能光衰耗器包括信号采集装置（1）、测量装置（2）、数据传输处理装置（3）、控制执行装置（4）和远程控制装置（5）；信号采集装置（1）与测量装置（2）连接，测量装置（2）与数据传输处理装置（3）连接，数据传输处理装置（3）与控制执行装置（4）连接，控制执行装置（4）与电控光衰耗模块（6）连接，数据传输处理装置（3）还与远程控制装置（5）连接；本发明可以提高光衰耗器精确度和稳定性，并具有自动调节功能，保证通信站现场光设备的正常稳定的运行，使光衰耗器保持稳定输出的光功率，并可以进行远程控制，可以提高工作效率，在实际生活中可以推广应用。
【专利说明】
智能光衰耗器
技术领域
[0001 ]本发明属于通信设备技术领域，涉及一种光衰耗器，具体说涉及一种具有自动调节功能的智能光衰耗器。
【背景技术】
[0002]光衰耗器是一种非常重要的纤维光学无源器件，是用于对光功率进行衰减，它主要用于光纤系统的指标测量、短距离通信系统的信号衰减以及系统试验等场合，光衰耗器具有重量轻、体积小、精度高、稳定性好、使用方便等优点，所以在在光通信领域已经得到应用广泛，它可按用户的要求将光信号能量进行预期地衰减，常用于吸收或反射掉光功率余量、评估系统的损耗及各种测试中，常用的有固定型光衰耗器、分级可调型光衰耗器、连续可调型光衰耗器、连续与分级组合型光衰耗器等。但当光功率过高，会导致误码率高，以太网业务时断时通，甚至会损坏光板或光模块；当光功率过低，会导致误码率高，以太网业务时断时通，通道时常发生保护倒换。由于光衰耗器无法自动调节，当光衰耗器出现衰耗变化时，需工作人员前往现场调换光衰耗器使光功率满足收光要求，这样费时费力，工作效率低下。
[0003]为了解决上述技术问题，在现有技术中，在申请日为2011年12月26日，申请号为201120550630.8的中国实用新型专利中公开了一种带有光功率输出自调整功能的程控式衰减器，其电路结构中包括带有光源输入端及输出端的可调衰减模块及配套驱动电路、以及程控接口电路，在可调衰减模块的输出端增设由光功率检测及处理模块、以及存储有预设光功率值及配套比较及计算程序的MCU组成的光功率调整模块，光功率检测及处理模块的输出端与MCU的信号输入端连接，MCU的受控端与程控接口电路连接、控制输出端与驱动电路的受控端连接。上述技术通过采用闭环控制的方法，应用到光模块的自动化生产线上时，能够大大提高光模块的生产效率，并且其制造成本低，为光模块的生产厂家节约了大量生产成本。但上述技术中光衰耗器的调节速度、调节精确度和稳定性仍有待提高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中的光衰耗器的调节精确度和稳定性不好的技术问题，提供一种可以提高光衰耗器精确度和稳定性，并具有自动调节功能的智能光衰耗器，保证通信站现场光设备的正常稳定的运行，使光衰耗器保持稳定输出的光功率，并可以进行远程控制，可以提高工作效率。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能光衰耗器，所述的智能光衰耗器包括信号采集装置、测量装置、数据传输处理装置、控制执行装置和远程控制装置;所述的信号采集装置包括电控光衰耗模块和分光器;所述的电控光衰耗模块的光输入口与输入光连接，所述的电控光衰耗模块的光输出口与分光器连接，所述的分光器与测量装置连接，所述的测量装置与数据传输处理装置连接，所述的数据传输处理装置与控制执行装置连接，所述的控制执行装置与电控光衰耗模块连接，所述的数据传输处理装置还与远程控制装置连接。
[0006]作为本发明的进一步改进措施，上述的智能光衰耗器，所述的分光器设置为熔融拉锥型分光器。
[0007]上述的智能光衰耗器，所述的测量装置包括光探测器、放大器和模数转换器;所述的光探测器的光输入口与分光器连接，所述的光探测器的光输出口与放大器连接，所述的放大器与模数转换器连接。
[0008]作为本发明的进一步改进措施，上述的智能光衰耗器，所述的放大器设置为高精度自校准放大器。
[0009]上述的智能光衰耗器，所述的数据传输处理装置包括数据处理比较模块和数据存储器，所述的数据处理比较模块与数据存储器连接。
[0010]作为本发明的进一步改进措施，上述的智能光衰耗器，所述的数据传输处理装置还设置有基准频率发生器和倍频器，所述的基准频率发生器和倍频器连接，所述的倍频器分别与数据处理比较模块和数据存储器连接。
[0011]上述的智能光衰耗器，所述的控制执行装置包括基准电压发生器、数字倍压器一、数字倍压器二、计数器和限压器;所述的基准电压发生器与数字倍压器一连接，所述的数字倍压器一与数字倍压器二连接，所述的数字倍压器二分别与计数器和限压器连接。
[0012]作为本发明的进一步改进措施，上述的智能光衰耗器，所述的限压器的限压电路设置为4.2V。
[0013]上述的智能光衰耗器，所述的远程控制装置包括通信接口模块和键控和显示模块，所述的通信接口模块与键控和显示模块连接。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:1、避免了由于电控光衰耗模块的非线性控制带来的曲线调整，以及不同光波长带来的控制特性曲线不同，从而造成控制精度不高的问题，可以准确调整光衰耗器的衰耗量，因些本发明精度更高，在实际生活中可以推广应用;2、本发明稳定性高，装置运行可靠，运行维护简单;3、通过安装键控和显示模块，可查看运行时光功率输入量大小;4、通过远程控制装置，可以控制光功率输出范围，保证光功率输出稳定，保证通信站现场光设备的正常稳定的运行，可以提高工作效率。
【附图说明】
[0015]图1是本发明智能光衰耗器的结构示意图。
[0016]附图标号说明:1_信号采集装置、2-测量装置、3-数据传输处理装置、4-控制执行装置、5-远程控制装置、6-电控光衰耗模块、7-分光器、8-光探测器、9-放大器、10-模数转换器、11_数据处理比较模块、12-数据存储器、13-基准频率发生器、14-倍频器、15-基准电压发生器、16-数字倍压器一、17-数字倍压器二、18-计数器、19-限压器、20-通信接口模块、21_键控和显不1?块。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0018]如图1所示的一种智能光衰耗器，所述的智能光衰耗器包括信号采集装置1、测量装置2、数据传输处理装置3、控制执行装置4和远程控制装置5;所述的信号采集装置I包括电控光衰耗模块6和分光器7，所述的电控光衰耗模块6的光输入口与输入光连接，所述的电控光衰耗模块6的光输出口与分光器7连接，所述的分光器7与测量装置2连接，所述的测量装置2与数据传输处理装置3连接，所述的数据传输处理装置3与控制执行装置4连接，所述的控制执行装置4与电控光衰耗模块6连接，所述的数据传输处理装置3还与远程控制装置5连接。本发明的电控光衰耗模块6是一个以电压(0-5V)控制光衰耗量模块，电压越高，光衰耗量越大，电压越低，光衰耗量越小，每个电压值对应一个光衰耗值;分光器7是一个将输入光信号，按一定比例分别输出的光学器件，分光器7带有一个上行光接口，若干下行光接口，从上行光接口传送过来的光信号被分配到所有的下行光接口传输出去，光信号从上行光接口转到下行光接口的时候，光信号强度/光功率将下降;这样，当输入光输入后，经过电控光衰耗模块6，再经过分光器7分出，其中99%的光由分光器7输出，1%的光由分光器7输入到测量装置2，用于测量光的信号强度。作为本发明的进一步改进措施，上述的智能光衰耗器，所述的分光器7设置为熔融拉锥型分光器，分光路数为I分2，分配精度为90:10-99:1可调，这样分光比可任选，附加损耗低，偏振相关损耗低，稳定性好，体积小。这样可以稳定控制光功率，将输出的光功率保持在固定数值，装置运行稳定可靠，实施较为简单，运行维护方便，不存在信息安全问题，兼容性好。
[0019]如图1所示的智能光衰耗器，所述的测量装置2包括光探测器8、放大器9和模数转换器10，光探测器8可以将光信号转换为电信号，模数转换器10可以将模拟信号转换为数字信号;所述的数据传输处理装置3包括数据处理比较模块11和数据存储器12;数据处理比较模块11可以将信号数据进行处理，程序化地进行数据比较、运算、控制调动数据存储器12存储的数据，以及通过远程控制装置5进行人机对话;数据存储器12可以对数据存储设备以及数据处理比较模块11进行调用和控制;所述的控制执行装置4包括基准电压发生器15、数字倍压器一 16、数字倍压器二 17、计数器18和限压器19;基准电压发生器15可以产生一个基准电压;数字倍压器可以将控制数字和基准电压相乘的积进行升压输出；计数器18可以根据脉冲信号来控制数字计数的加减，统计数据比较结果;限压器19起到一个限压的作用，可以保护电控光衰耗模块6;所述的远程控制装置5包括通信接口模块20和键控和显示模块21;通信接口模块20可以通过网络进行通信、接口匹配，实现远程数据通信;键控和显示模块21可以起到与数据处理比较模块11进行人机对话的功能，以及通过通信接口模块20进行远程人机对话的作用。所述的光探测器8的光输入口与分光器7连接，所述的光探测器8的光输出口与放大器9连接，所述的放大器9与模数转换器10连接，所述的模数转换器10与数据处理比较模块11连接;作为本发明的进一步改进措施，本发明的智能光衰耗器，所述的放大器9设置为高精度自校准放大器，高精度自校准放大器具有放大倍数可设，放大精度高的放大电路，具备自校准功能。这样，分光器7可以将输入的1%的光用于测量，由光探测器8将光信号转化为电信号，再经过高精度自校准放大器放大99倍，这样可以把信号强度放大到相当于输入光的光信号强度;在本发明中，为了把高精度自校准放大器传输的光信号进行处理，必须将这些光信号转换成数字信号，再经过计算机分析、处理这些数字信号，然后把经过处理后的数字信号转换成相应的电信号，使电控光衰耗器输出稳定的光信号，因此需要一种能在光信号与数字信号之间起到桥梁作用的转换器，即模数转换器10，简称为a/d转换器；经过高精度自校准放大器放大的光信号，再经模数转换器10转换为数字信号，再把数字信号传送至数据处理比较模块11。
[0020]如图1所示的智能光衰耗器，所述的数据传输处理装置3包括数据处理比较模块11和数据存储器12;所述的数据处理比较模块11与数据存储器12连接;所述的基准电压发生器15与数字倍压器一 16连接，所述的数字倍压器一 16与数字倍压器二 17连接，所述的数字倍压器二 17分别与计数器18和限压器19连接;所述的数据存储器12与数字倍压器一 16连接，所述的数据处理比较模块11与计数器18连接，所述的限压器19与电控光衰耗模块6连接;所述的通信接口模块20与键控和显示模块21连接，所述的键控和显示模块21与数据处理比较模块11连接。作为本发明的进一步改进措施，本发明的智能光衰耗器，所述的数据传输处理装置3还设置有基准频率发生器13和倍频器14，基准频率发生器13可以产生一个基准频率;倍频器14可以把控制数字和基准频率相乘的积进行升频输出；所述的基准频率发生器13和倍频器14连接，所述的倍频器14分别与数据处理比较模块11和数据存储器12连接。数据处理比较模块11将接受的测量数据进行换算后，作为输出光功率的当前量值，同时调用数据存储器12上设定的光功率量值，把两个量值进行比较后输出正负脉冲信号，并把正负脉冲信号送给计数器18，例如当测量值大于设定值时，设定为正脉冲，当测量值小于设定值时，设定为负脉冲，计数器18接到正脉冲时，数字为加I，接到负脉冲时，数字为减I，以此进行加减计数，并把数据传送到数字倍压器二 17。基准频率发生器13产生的基准频率为1kHz，经过倍频器14倍频后，把数据传送给数据处理比较模块11，控制比较频率，从而调整光功率控制的响应速度;倍频器14与数据存储器12连接，倍频器14的倍频倍数由数据存储器12存储的设定值控制，可键控或远程设定修改，修改的范围设置为O?100倍。作为本发明的进一步改进措施，本发明的智能光衰耗器，所述的限压器19的限压电路设置为4.2V，这样有利于保护电控光衰耗模块6。
[0021]如图1所示的智能光衰耗器，所述的基准电压发生器15与数字倍压器一16连接，所述数字倍压器一 16分别与数据存储器12和数字倍压器二 17连接，所述的数字倍压器二 17分别与计数器18和限压器19连接，所述的限压器19与电控光衰耗模块6连接;基准电压发生器15产生0.1mV的基准电压，传送至数字倍压器一 16，所述的数字倍压器一 16的倍数由数据存储器12存储的设定值控制，可键控或远程设定修改，修改的范围设置为O?500倍;经过倍压后送给数字倍压器二 17，数字倍压器二 17倍数由计数器18进行控制，数字倍压器二 17经过倍压后输出，再经过限压器19限压之后送至电控光衰耗模块6，用于控制光衰耗量，从而达到控制光功率输出。
[0022]图1所示的智能光衰耗器，所述的远程控制装置5包括通信接口模块20和键控和显示模块21，所述的通信接口模块20与键控和显示模块21连接，所述的键控和显示模块21与数据处理比较模块11连接;这样，可以通过网络远程通信，经过通信接口模块20与键控和显示模块21进行通信，再和数据处理比较模块11进行通信，通过键控和显示模块21，实现人机对话;并可以将设定的值如光功率设定值、控制响应速度设定值、控制光功率精度设定值等数据存储在数据存储器12内，可以设定多组数据，也可以即时调节使用，这样就可以对智能光衰耗器进行远程控制;可以查看运行时光功率输入量的大小。这样可以提高光衰耗器精确度和稳定性，并具有自动调节功能的智能光衰耗器，保证通信站现场光设备的正常稳定的运行，使光衰耗器保持稳定输出的光功率，并可以进行远程控制，可以提高工作效率。
[0023]上述的智能光衰耗器，当经过数据处理比较模块11进行处理，输出光功率大于设定值时，经过数据比较后计数器18加I，数字倍压器二 17输出电压升一级，则电控光衰耗模块6耗量大一级；当输出光功率与设定值相近或相等时，则计数器18不加减，电控光衰耗模块衰耗量保持不变。反之则计数器18减I，则控制电压降一级，则电控光衰耗模块衰耗量降一级，输出光功率升I级，从而起到控制稳定的光输出功率，使光通信网络运行可靠，可以具有极尚的可靠性和稳定性，提尚工作效率。
[0024]上面结合附图对本发明实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本领域普通技术人员来说，还可以在不脱离本发明的前提下作若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种智能光衰耗器，其特征在于:所述的智能光衰耗器包括信号采集装置(I)、测量装置(2)、数据传输处理装置(3)、控制执行装置(4)和远程控制装置(5);所述的信号采集装置(I)包括电控光衰耗模块(6)和分光器(7);所述的电控光衰耗模块(6 )的光输入口与输入光连接，所述的电控光衰耗模块(6 )的光输出口与分光器(7 )连接，所述的分光器(7 )与测量装置(2)连接，所述的测量装置(2)与数据传输处理装置(3)连接，所述的数据传输处理装置(3)与控制执行装置(4)连接，所述的控制执行装置(4)与电控光衰耗模块(6)连接，所述的数据传输处理装置(3)还与远程控制装置(5)连接。2.根据权利要求1所述的智能光衰耗器，其特征在于:所述的分光器(7)设置为熔融拉锥型分光器。3.根据权利要求1所述的智能光衰耗器，其特征在于:所述的测量装置(2)包括光探测器(8)、放大器(9)和模数转换器(10);所述的光探测器(8)的光输入口与分光器(7)连接，所述的光探测器(8)的光输出口与放大器(9)连接，所述的放大器(9)与模数转换器(10)连接。4.根据权利要求3所述的智能光衰耗器，其特征在于:所述的放大器(9)设置为高精度自校准放大器。5.根据权利要求1所述的智能光衰耗器，其特征在于:所述的数据传输处理装置(3)包括数据处理比较模块(11)和数据存储器(12)，所述的数据处理比较模块(11)与数据存储器(12)连接。6.根据权利要求5所述的智能光衰耗器，其特征在于:所述的数据传输处理装置(3)还设置有基准频率发生器(13)和倍频器(14)，所述的基准频率发生器(13)和倍频器(14)连接，所述的倍频器(14)分别与数据处理比较模块(11)和数据存储器(12)连接。7.根据权利要求1所述的智能光衰耗器，其特征在于:所述的控制执行装置(4)包括基准电压发生器(15)、数字倍压器一(16)、数字倍压器二(17)、计数器(18)和限压器(19);所述的基准电压发生器(15)与数字倍压器一(16)连接，所述的数字倍压器一(16)与数字倍压器二(17)连接，所述的数字倍压器二(17)分别与计数器(18)和限压器(19)连接。8.根据权利要求7所述的智能光衰耗器，其特征在于:所述的限压器(19)的限压电路设置为4.2V。9.根据权利要求1所述的智能光衰耗器，其特征在于:所述的远程控制装置(5)包括通信接口模块(20)和键控和显示模块(21)，所述的通信接口模块(20)与键控和显示模块(21)连接。
【文档编号】G02B6/26GK105824077SQ201610030473
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年1月18日
【发明人】罗彬 , 陈潞, 奚基侨, 周小君, 叶林
【申请人】国家电网公司, 国网浙江省电力公司台州供电公司, 国网浙江台州市路桥区供电公司