光功率计功率校准能力扩展与自动校准系统的实现

光功率计是光通信网络中用于测量光功率的仪器。为了保证光功率计测量结果准确,必须对光功率计进行校准。现有计量检定规程适用于-80~27 dBm范围内光功率参数的检定和校准,为了满足大于27 dBm功率的校准并提高光功率计的校准效率,设计了一套光功率自动校准系统,并将光功率参数的校准能力扩展至34dBm。介绍了该系统的硬件组成、软件的设计思路和实现方法,并给出了不确定度评定结果。经过与中国计量科学研究院(NIM)的校准结果比较,该方法在提高校准效率的同时保证了校准结果的准确可靠。

光纤光功率计校准系统的建立

为解决光纤光功率计准确度溯源的问题,本文提出一种便携式光纤光功率计校准装置,并对其进行不确定度分析与评定。实验证明:该校准装置不仅可对光纤光功率计、通信用光功率计进行计量校准,而且可实现功率测量范围(-60~+10)dBm,波长点1310nm、1550nm的光纤光功率计修正因子的校准,扩展不确定度U=2.6%(k=2)。同时为光功率计计量标准的建立提供了参考。

对数比放大电路在精密光功率计中的应用

光功率测量是光纤通信系统最基本的测量参数之一。在实际测量中,光功率计要求有很大的动态测量范围。采用传统线性放大电路设计的光功率计,存在着换档误差,动态测量范围也受到限制。由于结果显示要进行对数运算,软件处理也相对比较复杂。为改善上述不足,使用对数比放大电路代替传统的线性放大电路。这样可以避免换档误差和繁琐的对数运算,提高精度。经过实际设计验证,改进设计可获得80 dB动态范围,0.1 dBm的测量精度,而且电路简洁、易于校准。此设计方法已在实际产品得以应用。

基于STM32的光功率计的设计

介绍了一种基于STM32的高精度光功率计的设计原理和实现方法,给出其数据处理和修正方法。该光功率计以STM32为微控制器,使用InGaAs-PIN光电探测器来实现光电转换,并利用低噪声光电放大器AD795和高速多路模拟开关MAX4051搭建电路以实现测量功率范围内的量程自动切换控制,不仅可以消除测量时的非线性误差,还可以提高测量的动态范围和精度。同时,采用24位的模数转换器ADS1232来实现高的测量分辨率,并借助数据处理和修正技术进一步提高测量精度,减少测量误差。实际测试结果表明:该光功率计具有成本低、精度高和性能可靠等优点,可以满足工程应用中光功率测试的需要。

微功耗光功率计的研制与线性处理

手持光功率计作为光纤通信测试仪表中最为普及和用量最大的测试仪表,在光纤施工被广泛使用。由于经常在户外使用,所以要求仪表具有功耗低、测量精确、便于携带等特点。目前,国内同类仪表与国外相比,存在相当大的差距。微功耗手持光功率计采用低功耗器件进行设计,并对软件进行适当的算法处理。实测数据分析表明:该光功率计整机功耗小于30mW,不确定度为0.1dBm,达到国外仪表同等技术指标。可满足高校实验室的教学和光通信施工部门的施工检测与维护需求,具有广阔的市场前景。

基于Wi-Fi通讯的大功率光功率计的研制

介绍了一种基于Wi-Fi无线通信技术的大功率光功率计的设计原理和实现方法。该光功率计以STM32为微控制器,采用热电堆探测器实现热电转换。它不但能通过ESP8266Wi-Fi模块支持与上位机实现无线通信,并且同时支持USB通信模式。该系统可以在0.19μm～15.0μm波长范围内实现100 m W～100 W激光功率的连续自动量程切换测量。该光功率计还具备了通过脉冲宽度调制(PWM)与0～5 V模拟信号电压输出方式去反馈控制激光器输出强度,以及外触发功能。测试结果表明,该光功率计不但可以很好地满足工程应用中大功率激光器输出功率的检测与控制,并且实现了基于Wi-Fi无线通信方式的移动式测量。

光功率计自动测试系统设计

介绍了一套最新研制的光功率计自动测试系统，该系统充分利用了计算机的现有资源，具有投资省、自动化程度高等特点。对于利用计算机进行数据采样、实时通信、自动控制等应用具有一定的参考价值。

单片机在智能微光功率计中的应用

本文阐述了智能微光功率计的原理及设计方法，在此基础上研制出的智能微光功率计具有自动量程变换、光谱响应自动校准、数据采集和处理的自动化、程控LED显示等功能，从而实现了弱信号的精确测量和测试过程的自动化。

基于STC89C516单片机的数字光功率计设计

介绍了数字式光功率计的硬件设计方法和程序流程。该光功率计采用In GaAs-PIN光电二极管、OPA340UA高精度低噪声运算放大器、ADC0809模数转换器和STC89C516RD+高速单片机来满足系统的计算要求,因而可最大程度地节省设计成本。实际测试数据和使用情况表明:该光功率计具有成本低、维护简单、误差低等优点,可满足高校实验室的教学和光通信施工部门的施工检测与维护需求。

基于ARM的便携式高精度激光功率计设计

针对传统激光功率计存在测量精度低、成本高、功耗高、便携性差等问题,设计了一种基于ARM的便携式高精度激光功率测量系统。该系统采用ARM作为核心控制芯片,实现模数转换、信号采集、量程自动切换、数据处理、LCD显示屏控制、数据传输等功能。该系统采用两节5号干电池供电,体积小、携带方便,并可通过USB接口将测量结果上传至计算机。该激光功率计不仅实现了激光功率的高精度测量,而且具有成本低、功耗低、便携性强等优点,非常适合在光信息、光通信领域及其相关科学实验和教学中使用。

基于Lab VIEW的光功率计控制系统

设计开发了光功率计在PC端的控制平台。该光功率计利用LabVIEW中VISA-serial控件在PC机上进行串口通信管理,具有远程控制、长时间自动测量和数据分析、保存的功能。测试结果表明,该系统运行准确可靠,具有很好的实用性和推广价值。

用硅光电池制作光功率计实验

介绍使用运算放大器以及硅光电池制作光功率计的原理以及制作的过程。实验涉及到运算放大器以及硅光电池光谱响应等基础知识。

虚拟仪器在光功率计中的应用

利用原传统仪器,采用虚拟仪器技术,开发出一种光功率计自动测试系统。在该系统上,不仅可以提高原传统仪器设备的自动化水平,而且还可以拓宽仪器的功能。为合理利用现有仪器资源提供了一个行之有效的方法。

基于MSP430F149的光功率计设计

电源电路设计成软开关,实现了仪表的智能化控制。利用MSP430F149自带的12bitA/D转换系统实现了A/D转换。显示部分采用一个点阵液晶实现显示功能。MSP430F149低功耗的特性,使整个仪表功耗极低,符合手持式仪表的特点。

GJ-2490双通道智能化光功率计

GJ-2490是具有两个通道的光功率计,可用于光纤通信、测量系统的高精度、高稳定测量。它的高灵敏性使它有能力测量-90dBm的0.85μm和1.3μm波长的光功率。可测光功率的波长范围为0.4μm到1.7μm。基本测量系统由主机和两个探头组成。根据不同的光功率电平和波长范围可从四个探头中选择任意两个使用。该仪器具有两个独立的可同时显示的通道,两个通道间可进行数据处理,并具有数据存贮、波长校正、平均值显示、自动调零等功能。该仪器使用Z80-CPU作为核心控制元件,实现了光功率计的智能化。测量量程的扩展和切换取决于放大器放大和衰减倍数的不同组合。

用光功率计GP-IB接口实现自动测量

文中论述了对ML9001光功率计的GP—IB接口的开发,从而实现了计算机自动测试光功率稳定性。

基于对数放大器的低功耗手持光功率计

手持光功率计是在光纤系统施工和维护中的常用仪器,不确定度与功耗是其两个重要参数。基于对数放大器的低功耗手持光功率计采用对数放大器进行信号放大,并使用低功耗MSP430单片机进行数据处理。具有不确定度小、功耗低、成本低等优点,基本达到进口仪表的水平,可满足光通信施工部门的施工检测与维护需求,具有广阔的市场前景。

新旧版通信用光功率计检定规程对比分析

通过新旧规程对比,新规程中增加的检定项目和扩展的检定范围,为开展新光功率计的检定工作提供指导、提高工作效率。

EPON光功率计系统设计与实现

通过分析EPON技术及其系统传输信号特点,对上行和下行信号采取不同的硬件电路结构,重点设计了专用硬件电路用于突发尖脉冲信号的捕捉,从硬件上解决了上行突发光信号功率值准确测量的问题,研制出了EPON在线测量的光功率计。

基于USB的虚拟光功率计的设计

介绍了一种通过USB总线进行数据传输,并通过上位机软件对数据进行显示和记录的便携、易用、经济的新型USB虚拟光功率计的设计方法。该方法通过InGaAs-PIN30613光电二极管采集光功率,并通过MAX4238和CD4051对信号进行二级放大,其模/数转换部分选用16位模/数转换芯片AD7715,再经过控制芯片和FIFO芯片把数字信号发送给USB接口芯片AN2131,最后通过上位机软件LabVIEW实现USB虚拟光功率测量功能,因而具有高性能、低价格、功能灵活和可扩展等优点。