一种可以自动识别波长的PON网络光功率计及其识别方法与流程

一种可以自动识别波长的pon网络光功率计及其识别方法
技术领域
1.本发明属于光功率计技术领域，具体涉及一种可以自动识别波长的pon网络光功率计及其识别方法。


背景技术：

2.光功率计是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。在光纤系统中，测量光功率是最基本的，非常像电子学中的万用表；在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。
3.随着通信技术的大力发展，光纤通信在通信领域已经占据了不可替代的主导地位，4g技术的普及，5g技术的成熟都离不开光纤，都是利用光纤为链路载体作为通信的手段，光纤的固有特性，易碎易断，其抗弯曲等特性远远没有电缆那么优越，经过施工后总会对光信号有所衰减甚至由于光纤断裂导致没有光信号，同时，光通信中，为了增加带宽，往往一根光纤中存在很多波长的光信号，各个波长的光信号使用范畴不一样，不同波长在光纤中的传输特性，衰减特性也都不一样，epon、gpon、10gpon等网络的大量普及，使得测量不同通信波长的光功率势在必行。光功率值的大小是光缆施工和通信质量评估最主要的手段，因此，要求光功率计能够识别不同波长的光信号，测量不同波长的光信号的光功率。
4.然而市面上现有的光功率计，大多不能自动识别出光纤中光信号的波长，只能笼统的测试所有波长的光功率，因此，需要改进其结构，使其能够自动识别不同波长的光信号的光功率。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种可以自动识别波长的pon网络光功率计及其识别方法。
6.本发明提供了如下的技术方案：
7.一种可以自动识别波长的pon网络光功率计，包括内置干涉光纤、可控偏转色散棱镜和微处理器，所述内置干涉光纤与分路器通信耦合，所述分路器的第一端口与第一pin管耦合，所述第一pin管与第一电路模块电性连接，所述分路器的第二端口处设置有可控偏转色散棱镜，所述可控偏转色散棱镜的另一端设置有第二pin管，所述第二pin管与第二电路模块电性连接；
8.所述微处理器分别与可调干涉光源、第一电路模块和第二电路模块电性连接，所述可调干涉光源与内置干涉光纤配合使用；
9.所述第一电路模块包括第一信号放大器，所述第一信号放大器的输入端与第一pin管电性连接，所述第一信号放大器的输出端与第一检测电路电性连接，所述第一检测电路与第一转换电路电性连接，所述第一信号放大器与第一检测电路之间的电路上电性连接有频率检测电路。
10.优选的，所述第二电路模块包括第二信号放大器，所述第二信号放大器的输入端与第二pin管电性连接，所述第二信号放大器的输出端与第二检测电路电性连接，所述第二检测电路与第二转换电路电性连接。
11.优选的，所述频率检测电路、第一转换电路和第二转换电路均与微处理器电性连接。
12.优选的，所述微处理器还电性连接有人机交互平台、红光激光器和网线测试电路。
13.优选的，一种可以自动识别波长的pon网络光功率计的使用方法，包括如下步骤：
14.s1、通过微处理器控制红光激光器检测待测光纤是否发生故障，通过微处理器控制网线测试电路检测用户网线是否发生故障；
15.s2、通过微处理器控制可调干涉光源发出不同波长的干涉光；
16.s3、由可调干涉光源发出的干涉光进入内置干涉光纤后，与待测光纤信号混合；
17.s4、混合后的光经过分路器进行均分，一部分进入第一pin管，另一部分射入可控偏转色散棱镜；
18.s41、进入第一pin管的光经过第一pin管的光电转换作用后输送入第一信号放大器进行放大；
19.s411、经过第一信号放大器放大后的信号通过第一检测电路进行解调，同时，通过频率检测电路进行频率计数；
20.s412、若被测光中存在与可调干涉光源发出的干涉光相同波长的光，则能够通过第一检测电路检测到由干涉条纹转换过来的电相干信号；
21.s413、该相干信号以正弦波的方式传送给第一转换电路做数模转换；
22.s414、经过频率检测电路和第一转换电路处理后的数据信号传输入微处理器进行存储和处理；
23.s415、微处理器根据频率检测电路检测到的频率使可控偏转色散棱镜偏转相应的角度；
24.s42、经过可控偏转色散棱镜折射后的光为所需检测的光波长信号，该光波长信号照射到第二pin管进行光电转换后进入第二信号放大器进行放大；
25.s421、经过第二信号放大器放大后的信号通过第二检测电路进行信号处理；
26.s422、经过第二检测电路进行信号处理后的信号进入第二转换电路进行数模转换；
27.s423、经过第二转换电路转换后的信号传输入微处理器进行数据处理和功率计算；
28.s424、微处理器进行功率计算后，将光功率通过人机交互平台向用户呈现。
29.本发明的有益效果是：该可以自动识别波长的pon网络光功率计及其识别方法，通过微处理器的嵌入式构架实现自动控制，利用干涉技术通过可调干涉光源检测出待测光纤中不同波长的光信号，再利用棱镜的色散偏转技术结合光的折射原理，通过可控偏转色散棱镜将不同波长的光信号过滤，再对过滤后的光信号进行光功率的测量计算，能够实现自动识别不同波长的光信号，并计算其光功率。该可以自动识别波长的pon网络光功率计，能够有效改善现有光功率计存在的弊端，有利于推广使用。
附图说明
30.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
31.图1是本发明的流程示意图；
具体实施方式
32.如图1所示，一种可以自动识别波长的pon网络光功率计，包括内置干涉光纤、可控偏转色散棱镜和微处理器，所述内置干涉光纤与分路器通信耦合，所述分路器的第一端口与第一pin管耦合，所述第一pin管与第一电路模块电性连接，所述分路器的第二端口处设置有可控偏转色散棱镜，所述可控偏转色散棱镜的另一端设置有第二pin管，所述第二pin管与第二电路模块电性连接；
33.所述微处理器分别与可调干涉光源、第一电路模块和第二电路模块电性连接，所述可调干涉光源与内置干涉光纤配合使用，可调干涉光源为多点可调干涉光源；
34.所述第一电路模块包括第一信号放大器，所述第一信号放大器的输入端与第一pin管电性连接，所述第一信号放大器的输出端与第一检测电路电性连接，所述第一检测电路与第一转换电路电性连接，所述第一信号放大器与第一检测电路之间的电路上电性连接有频率检测电路。
35.进一步的，所述第二电路模块包括第二信号放大器，所述第二信号放大器的输入端与第二pin管电性连接，所述第二信号放大器的输出端与第二检测电路电性连接，所述第二检测电路与第二转换电路电性连接，第一检测电路、第二检测电路与现有解调电路的工作原理相同，在此不作赘述。
36.进一步的，所述频率检测电路、第一转换电路和第二转换电路均与微处理器电性连接，第一转换电路与第二转换电路为adc转换电路，实现数模转换功能。
37.进一步的，所述微处理器还电性连接有人机交互平台、红光激光器和网线测试电路，人机交互平台包括液晶显示屏和按键，便于显示数据、控制微处理器。
38.进一步的，一种可以自动识别波长的pon网络光功率计的使用方法，包括如下步骤：
39.s1、通过微处理器控制红光激光器检测待测光纤是否发生故障，通过微处理器控制网线测试电路检测用户网线是否发生故障；
40.s2、通过微处理器控制可调干涉光源发出不同波长的干涉光；
41.s3、由可调干涉光源发出的干涉光进入内置干涉光纤后，与待测光纤信号混合；
42.s4、混合后的光经过分路器进行均分，一部分进入第一pin管，另一部分射入可控偏转色散棱镜；
43.s41、进入第一pin管的光经过第一pin管的光电转换作用后输送入第一信号放大器进行放大；
44.s411、经过第一信号放大器放大后的信号通过第一检测电路进行解调，同时，通过频率检测电路进行频率计数；
45.s412、若被测光中存在与可调干涉光源发出的干涉光相同波长的光，则能够通过第一检测电路检测到由干涉条纹转换过来的电相干信号；
46.s413、该相干信号以正弦波的方式传送给第一转换电路做数模转换；
47.s414、经过频率检测电路和第一转换电路处理后的数据信号传输入微处理器进行存储和处理；
48.s415、微处理器根据频率检测电路检测到的频率使可控偏转色散棱镜偏转相应的角度；
49.s42、经过可控偏转色散棱镜折射后的光为所需检测的光波长信号，该光波长信号照射到第二pin管进行光电转换后进入第二信号放大器进行放大；
50.s421、经过第二信号放大器放大后的信号通过第二检测电路进行信号处理；
51.s422、经过第二检测电路进行信号处理后的信号进入第二转换电路进行数模转换；
52.s423、经过第二转换电路转换后的信号传输入微处理器进行数据处理和功率计算；
53.s424、微处理器进行功率计算后，将光功率通过人机交互平台向用户呈现。
54.工作原理：该可以自动识别波长的pon网络光功率计，使用时，通过人机交互平台控制微处理器，通过微处理器控制网线测试电路测试用户网线是否发生故障，通过微处理器控制红光激光器检测待测光纤是否发生故障，进行光功率测量时，通过微处理器控制可调干涉光源发出不同波长的干涉光，由可调干涉光源发出的干涉光进入内置干涉光纤后，与待测光纤信号混合，混合后的光经过分路器进行均分，一部分进入第一pin管，进入第一pin管的光经过第一pin管的光电转换作用后输送入第一信号放大器进行放大，然后通过第一检测电路进行解调，同时，通过频率检测电路进行频率计数，若被测光中存在与可调干涉光源发出的干涉光相同波长的光，则能够通过第一检测电路检测到由干涉条纹转换过来的电相干信号，该相干信号以正弦波的方式传送给第一转换电路做数模转换，经过频率检测电路和第一转换电路处理后的数据信号传输入微处理器进行存储和处理，微处理器根据频率检测电路检测到的频率使可控偏转色散棱镜偏转相应的角度；混合后的光的另一部分射入可控偏转色散棱镜，经过可控偏转色散棱镜折射后的光为所需检测的光波长信号，该光波长信号照射到第二pin管进行光电转换后进入第二信号放大器进行放大，然后通过第二检测电路进行信号处理，然后进入第二转换电路进行数模转换，然后再传输入微处理器进行数据处理和功率计算，微处理器进行功率计算后，将光功率通过人机交互平台向用户呈现。
55.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。