CN101377449B - 一种掺铒光纤放大器的自动化测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掺铒光纤放大器的自动化测试装置，其包括：性能采集模块，用于采集掺铒光纤放大器(EDFA)的光性能参量；模数转换模块，用于将采集到的信号进行模数转换；数据分析模块，用于对所述模数转换模块的输出结果进行分析计算，获得掺铒光纤放大器(EDFA)的性能参数。本发明可以自动对EDFA模块的光检测性能、驱动电流、温控电流、增益锁定等性能进行检测，并获得相关参数结果。

Description

一种掺铒光纤放大器的自动化测试装置 

技术领域

本发明涉及EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier，掺铒光纤放大器)模块的性能测试，具体涉及一种掺铒光纤放大器(EDFA)的自动化测试装置。 

背景技术

EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier掺铒光纤放大器)模块是波分复用系统中的关键设备，为了保证EDFA模块能在系统中稳定工作，通常在应用EDFA模块前，对其进行一系列指标测试，包括模块的光检测性能，驱动和温控性能，增益锁定精度等。在实际操作中，如果用各种仪表进行人工测试的工作效率非常低，在大批量生产时测试环节会成为瓶颈。 

可见，现有技术中存在一定的问题，需要进一步的改进。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种掺铒光纤放大器的自动化测试装置，其可以自动对EDFA模块的光检测性能、驱动电流、温控电流、增益锁定等性能进行检测，并获得相关参数结果。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

本发明提供了一种掺铒光纤放大器的自动化测试装置，所述装置包括性能采集模块、模数转换模块和数据分析模块，其中：所述性能采集模块用于采集掺铒光纤放大器(EDFA)的光性能参量；性能采集模块包括耦合器、光电转换器、驱动电流采样单元、制冷电流采样单元和电信号变换器； 耦合器，用于按预设比例分别将掺铒光纤放大器的输入光和输出光分离出一部分光，作为待测光信号；光电转换器，用于将所述待测光信号转换成电信号；驱动电流采样单元，用于采集掺铒光纤放大器的驱动电流信号；制冷电流采样单元，用于采集掺铒光纤放大器的温控电流信号；电信号变换器，用于将采集的所述驱动电流信号，所述温控电流信号，以及所述光电转换器输出的电信号分别转换成输入至所述模数转换模块的可识别信号；模数转换模块，用于将采集到的信号进行模数转换；数据分析模块，用于对所述模数转换模块的输出结果进行分析计算，获得掺铒光纤放大器(EDFA)的性能参数。 

所述的装置，其中，所述光电转换器为光电二极管。 

所述的装置，其中，所述电信号变换器包括：放大电路，该放大电路分别与所述光电转换器和所述模数转换模块相连，用于对所述光电转换器输出的电信号进行放大处理，并将结果送入至所述模数转换模块。 

所述的装置，其中，所述电信号变换器还包括：电压转换电路，该电压转换电路分别与所述驱动电流采样单元、制冷电流采样单元和所述模数转换模块相连，用于将采集的所述驱动电流信号和所述温控电流信号分别转换为电压信号，送入至所述模数转换模块。 

所述的装置，其中，所述模数转换模块为多通道模数转换电路。 

所述的装置，其中，所述数据分析模块包括：光功率均值计算单元，用于从所述模数转换模块获取所述待测光信号转换成的电信号，对该电信号进行多次采样和分析计算，获得多次采样的光功率均值；驱动电流均值计算单元，用于从所述模数转换模块获取所述驱动电流信号转换成的电压信号，对该电压信号进行多次采样和分析计算，获得多次采样的驱动电流均值；制冷电流均值计算单元，用于从所述模数转换模块获取所述温控电流信号转换成的电压信号，对该电压信号进行多次采样和分析计算，获得多次采样的温控电流均值；EDFA增益计算单元，用于根据所述光功率均值计算单元的输出结果，计算掺铒光纤放大器(EDFA)的光增益。

所述的装置，其中，所述数据分析模块还包括：告警单元，用于将所述光功率均值、驱动电流均值、温控电流均值、和光增益分别与预设的标准值进行比较，当所述光功率均值、驱动电流均值、温控电流均值、和光增益中至少有一项未达到标准值时，发出报警信号。 

所述的装置，其中，所述数据分析模块还包括：报告结果输出单元，该单元分别与所述EDFA增益计算单元、驱动电流均值计算单元、和制冷电流均值计算单元相连，用于显示或输出计算结果。 

所述的装置，其中，所述模数转换模块采用多通道模数转换电路，所述数据分析模块还包括：通道选择单元，该通道选择单元的输入端连接所述模数转换模块的多通道输出端，该通道选择单元的输出端连接所述制冷电流均值计算单元、驱动电流均值计算单元、和光功率均值计算单元的输入端，该通道选择单元用于控制所述模数转换模块输出端的通道通断。 

发明效果：本发明通过将EDFA的测试仪器集成在一起，实现了同时对EDFA的几个主要性能参数进行集中采样，提高了工作效率，完成了性能参数的自动采集和计算，可以广泛应用于大批量生成时的测试环节中。 

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图； 

图2为本发明一实施例的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合说明书附图将详细描述本发明的技术方案。 

 如图1所示，给出了一种掺铒光纤放大器的自动化测试装置，其包括：性能采集模块220、模数转换模块230和数据分析模块240；性能采集模块220用于采集EDFA模块210的光性能参量；模数转换模块230用于将采集到的信号进行模数转换；数据分析模块240用于对所述模数转换模块的输出结果进行分析计算，获得EDFA模块210的性能参数。 

如图1所示，所述性能采集模块220包括：耦合器221、光电转换器222、驱动电流采样单元224、制冷电流采样单元225和电信号变换器223；耦合器221用于按预设比例分别将EDFA模块的输入光和输出光分离出一部分光，作为待测光信号；光电转换器222用于将所述待测光信号转换成电信号；驱动电流采样单元224用于采集EDFA模块的驱动电流信号；制冷电流采样单元225用于采集EDFA模块的温控电流信号；电信号变换器223用于将采集的所述驱动电流信号，所述温控电流信号，以及所述光电转换器输出的电信号分别转换成输入至所述模数转换模块的可识别信号。 

如图1所示，用固定比例(一般为1：99或5：95)的耦合器将EDFA的输入光和输出光分离出一部分，送到光电转换器转化成电信号，同时对驱动电流和温控电流进行采样，把这些信号送到模数转换器转换成数字信号送到数据分析模块进行分析，在分析计算过程中采用多次采样求平均的方法，降低检测误差，给出测试结果，这样就可以精确地完成对EDFA模块光功率增益、驱动电流和温控电流性能的自动化检测。 

为了实现上述多次采样求平均的方式，如图1所示，数据分析模块包括以下几个部分： 

光功率均值计算单元241，用于从所述模数转换模块获取所述待测光信号转换成的电信号，对该电信号进行多次采样和分析计算，获得多次采样的光功率均值； 

驱动电流均值计算单元244，用于从所述模数转换模块获取所述驱动电流信号转换成的电压信号，对该电压信号进行多次采样和分析计算，获得多次采样的驱动电流均值； 

制冷电流均值计算单元243，用于从所述模数转换模块获取所述温控电流信号转换成的电压信号，对该电压信号进行多次采样和分析计算，获得 多次采样的温控电流均值； 

EDFA增益计算单元242，用于根据所述光功率均值计算单元的输出结果，计算EDFA模块210的光增益。 

如图1所示，数据分析模块将模数转换器输出的数字信号进行分析计算，给出计算结果，并可以与标准值进行比较，判断EDFA模块的各种性能是否达到要求。其中光功率均值计算单元、驱动电流均值计算单元和制冷电流均值计算单元的功能是取不同时间(时间间隔可设置，如1us)的性能值取平均，这样可以在一定程度上消除电路噪声带来的误差。 

另外，为了实现对EDFA各个性能的判断，在数据分析模块240中还增加了一告警单元245，该单元分别与所述EDFA增益计算单元、驱动电流均值计算单元、和制冷电流均值计算单元相连，用于对各个计算单元获得的结果进行统一分析和比较，比如将计算获得的所述光功率均值、驱动电流均值、温控电流均值、和光增益分别与预设的标准值进行比较，当所述光功率均值、驱动电流均值、温控电流均值、和光增益中至少有一项未达到标准值时，则发出报警信号，用于判断此EDFA模块210的各种性能是否合格。 

同时，为了实现对计算结果的输出，在数据分析模块240中还可以增加报告结果输出单元246，该单元分别与所述EDFA增益计算单元、驱动电流均值计算单元、和制冷电流均值计算单元相连，用于显示或输出计算结果。 

如图2所示，本发明装置的数据分析模块可以通过DSP芯片来实现，其中性能采集模块把各种性能量通过放大电路和电压转换电路送到多通道模数转换电路的多路通道，利用DSP的GPIO接口实现与多通道模数转换芯片的通信，然后将采集到的性能提供给数据分析模块中的各个计算模块。DSP的GPIO口的接口时序可以由软件自由控制，这样通过修改程序可以满足不通的模数转换芯片的时序需要。如图2所示，上述光电转换器可以 采用光电二极管。并且电信号变换器223包括放大电路，该放大电路分别与光电转换器222和模数转换模块230相连，用于对所述光电转换器222输出的电信号进行放大处理，并将结果送入至模数转换模块230。另外，在电信号变换器223中还可以包括电压转换电路，该电压转换电路分别与驱动电流采样单元224、制冷电流采样单元225和模数转换模块230相连，用于将采集的驱动电流信号和温控电流信号分别转换为电压信号，送入至模数转换模块230。 

如图2所示，若模数转换模块230采用多通道模数转换电路，则数据分析模块240中还需要包括一通道选择单元247，该通道选择单元247的输入端连接模数转换模块230的多通道输出端，该通道选择单元247的输出端连接制冷电流均值计算单元243、驱动电流均值计算单元244、和光功率均值计算单元241的输入端，该通道选择单元247用于控制模数转换模块230输出端的通道通断。 

综上所述，EDFA模块的性能量种类繁多，如果采用各种仪表对每个性能进行单独的人工测试会非常费时耗力，而本发明通过将需要测试的各种性能集中采集，进行模数转换后进行数据分析，利用软件进行多次求平均的方法自动分析计算，可以大大提高测试的效率。另外，本发明的结构简单，操作便捷。 

上述各具体步骤的举例说明较为具体，并不能因此而认为是对本发明的专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种掺铒光纤放大器的自动化测试装置，其特征在于，所述装置包括性能采集模块、模数转换模块和数据分析模块，其中：

性能采集模块，用于采集掺铒光纤放大器的光性能参量；性能采集模块包括耦合器、光电转换器、驱动电流采样单元、制冷电流采样单元和电信号变换器；

耦合器，用于按预设比例分别将掺铒光纤放大器的输入光和输出光分离出一部分光，作为待测光信号；

光电转换器，用于将所述待测光信号转换成电信号；

驱动电流采样单元，用于采集掺铒光纤放大器的驱动电流信号；

制冷电流采样单元，用于采集掺铒光纤放大器的温控电流信号；

电信号变换器，用于将采集的所述驱动电流信号，所述温控电流信号，以及所述光电转换器输出的电信号分别转换成输入至所述模数转换模块的可识别信号；

模数转换模块，用于将采集到的信号进行模数转换；

数据分析模块，用于对所述模数转换模块的输出结果进行分析计算，获得掺铒光纤放大器的性能参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电转换器为光电二极管。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述电信号变换器包括：放大电路，该放大电路分别与所述光电转换器和所述模数转换模块相连，用于对所述光电转换器输出的电信号进行放大处理，并将结果送入至所述模数转换模块。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电信号变换器还包括：电压转换电路，该电压转换电路分别与所述驱动电流采样单元、制冷电流采样单元和所述模数转换模块相连，用于将采集的所述驱动电流信号和所述温控电流信号分别转换为电压信号，送入至所述模数转换模块。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模数转换模块为多通道模数转换电路。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述模数转换模块为多通道模数转换电路。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据分析模块包括：

光功率均值计算单元，用于从所述模数转换模块获取所述待测光信号转换成的电信号，对该电信号进行多次采样和分析计算，获得多次采样的光功率均值；

驱动电流均值计算单元，用于从所述模数转换模块获取所述驱动电流信号转换成的电压信号，对该电压信号进行多次采样和分析计算，获得多次采样的驱动电流均值；

制冷电流均值计算单元，用于从所述模数转换模块获取所述温控电流信号转换成的电压信号，对该电压信号进行多次采样和分析计算，获得多次采样的温控电流均值；

EDFA增益计算单元，用于根据所述光功率均值计算单元的输出结果，计算掺铒光纤放大器的光增益。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据分析模块还包括：

告警单元，用于将所述光功率均值、驱动电流均值、温控电流均值、和光增益分别与预设的标准值进行比较，当所述光功率均值、驱动电流均值、温控电流均值、和光增益中至少有一项未达到标准值时，发出报警信号。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述数据分析模块还包括：报告结果输出单元，该单元分别与所述EDFA增益计算单元、驱动电流均值计算单元、和制冷电流均值计算单元相连，用于显示或输出计算结果。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述模数转换模块采用多通道模数转换电路，所述数据分析模块还包括：通道选择单元，该通道选择单元的输入端连接所述模数转换模块的多通道输出端，该通道选择单元的输出端连接所述制冷电流均值计算单元、驱动电流均值计算单元、和光功率均值计算单元的输入端，该通道选择单元用于控制所述模数转换模块输出端的通道通断。

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