CN116131940B - 光不连续性测试仪校准装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光不连续性测试仪校准装置，包括：控制装置，用于发送预设的第一控制指令给所述信号发生器；信号发生器，与电吸收调制器连接，用于根据所述第一控制指令产生不连续的电信号，并将所述电信号输出给所述电吸收调制器；电吸收调制器，放置在恒温装置中，用于根据所述电信号输出与所述电信号相对应的光不连续信号；恒温装置，用于保持所述电吸收调制器处于恒定温度下；所述控制装置，还用于发送预设的第二控制指令给所述程控光衰减器；程控光衰减器，与所述电吸收调制器连接，用于根据所述第二控制指令对所述电吸收调制器输出的光不连续信号进行衰减处理，并输出光不连续校准信号。

Description

光不连续性测试仪校准装置、系统及方法

技术领域

本发明实施例涉及无线电计量领域，具体的涉及一种光不连续性测试仪校准装置、系统及方法。

背景技术

随着光纤在通讯领域的应用越来越广泛，保证光信号在光纤中的稳定传输是光纤通讯网络正常工作的重要条件。光信号在传输过程中如果发生不连续的现象，当不连续时间及不连续期间功率衰减量达到一定值时就会造成误码率的急增及大量数据包丢失，致使通讯中断或失败。

光不连续性测试仪是用来测量光纤互通器件在振动或特定加速度的使用环境下，是否会发生光信号不连续现象的仪器，是保障和维护光纤数据传输、通信系统性能的一种重要设备，在通讯领域有着广泛应用。光不连续性测试仪主要用来测试光不连续的不连续时间、不连续时的光功率衰减量及不连续的次数。在光不连续性测试仪校准规范中，采用脉冲可调光源实施光不连续性测试仪的校准，但是市面上的脉冲可调光源无法单独输出负脉冲，不能满足校准规范的要求，难以开展光不连续测试仪校准业务。

发明内容

本发明实施例提供了一种光不连续性测试仪校准装置，用于解决现有技术中在对光不连续性测试仪进行校准时，由于无法单独输出负脉冲，导致现有的校准过程不能满足校准规范。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光不连续性测试仪校准装置，包括：控制装置、信号发生器、电吸收调制器、恒温装置、及程控光衰减器，其中：

所述控制装置，用于发送预设的第一控制指令给所述信号发生器；

所述信号发生器，与所述电吸收调制器连接，用于根据所述第一控制指令产生不连续的电信号，并将所述电信号输出给所述电吸收调制器；

所述电吸收调制器，放置在所述恒温装置中，用于根据所述电信号输出与所述电信号相对应的光不连续信号；

所述恒温装置，用于保持所述电吸收调制器处于恒定温度下；

所述控制装置，还用于发送预设的第二控制指令给所述程控光衰减器；

所述程控光衰减器，与所述电吸收调制器连接，用于根据所述第二控制指令对所述电吸收调制器输出的光不连续信号进行衰减处理，并输出光不连续校准信号。

可选地，所述恒温装置为半导体恒温装置。

可选地，所述控制装置为计算机设备。

可选地，所述计算机设备通过GPIB卡发送第一控制指令给所述信号发生器，所述计算机设备通过USB接口发送第二控制指令给所述程控光衰减器。

可选地，所述信号发生器为任意波信号发生器。

本申请还提供一种光不连续性测试仪校准系统，包括如上述所述的光不连续性测试仪校准装置及光不连续性测试仪，其中：

所述光不连续性测试仪校准装置，与所述光不连续性测试仪连接，用于输出光不连续校准信号，所述光不连续校准信号具有预设的不连续时间及光功率衰减量；

所述光不连续性测试仪，用于接收所述光不连续校准信号，并测量所述光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量。

本申请还提供一种光不连续性测试仪校准方法，应用于上述所述的光不连续性测试仪校准系统中，所述方法包括：

通过光不连续性测试仪校准装置中的控制装置设定光不连续校准信号的不连续参数，所述不连续参数包括不连续时间及光功率衰减量；

通过所述光不连续性测试仪校准装置根据所述不连续参数输出与所述不连续参数相对应的光不连续校准信号；

通过光不连续性测试仪对所述光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号进行测量，得到光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量；

根据所述光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号中的不连续时间及光功率衰减量及所述光不连续性测试仪测量到的光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量计算出所述光不连续性测试仪的测量误差；

根据所述测量误差计算修正值，并采用所述修正值对所述光不连续性测试仪的测量结果进行补偿。

本申请的光不连续性测试仪校准装置通过在控制装置的控制下，可以由信号发生器生成的电信号控制电吸收调制器输出测量光不连续测量仪的标准光脉冲，从而通过该标准光脉冲来实现光不连续测量仪的校准。

附图说明

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：

图1是本发明实施例中的光不连续性测试仪校准装置的架构示意图；

图2是本发明一实施例中的光不连续性测试仪校准系统的架构示意图；

图3为本发明实施例中的光不连续性测试仪校准方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下接合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互接合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的接合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的接合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明实施例提供了一种光不连续性测试仪校准装置，所述光不连续性测试仪校准装置包括控制装置10、信号发生器20、电吸收调制器30、恒温装置40及程控光衰减器50。

控制装置10，用于发送预设的第一控制指令给信号发生器20。

具体地，控制装置10可以为计算机设备，所述计算机设备为一种能够按照事先设定或者存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备。例如，可以是平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、服务器等。控制装置10中部署有用于对光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号进行控制的操作软件。在本实施例中，用户可以通过该操作软件的操作界面来设定光不连续参数，以及通过该操作界面启动光不连续性测试仪校准装置输出设定的光不连续校准信号。

所述第一控制指令，用于控制信号发生器20产生不连续的电信号。所述第一控制指令中携带有不连续参数。所述不连续参数包括不连续的电信号的不连续时间以及产生的不连续的电信号中的最大功率电压值与最小功率电压值的差值。

其中，所述不连续的电信号可以为任意波形产生的。

在一实施方式中，控制装置10可以通过GPIB卡发送第一控制指令给信号发生器20。

信号发生器20，与电吸收调制器30连接，用于根据所述第一控制指令产生不连续的电信号，并将所述电信号输出给电吸收调制器30。

具体地，信号发生器20优先为任意波信号发生器。任意波信号发生器是一种用于物理性能测试的仪器，其可以生成三角波、方波、正弦波、余弦波等信号。

在本实施例中，信号发生器20在接收到第一控制指令后，会根据该控制指令中携带的不连续参数产生与该不连续参数相对应的不连续的电信号，以便可以通过该不连续的电信号控制电吸收调制器30输出所述电信号相对应的光不连续信号。

电吸收调制器30，放置在恒温装置40中，用于根据所述电信号输出与所述电信号相对应的光不连续信号。

具体地，电吸收调制器30是利用半导体中激子吸收效应制作而成光信号调制器件，其可以通过外部施加电压来控制（调制）激光光束的强度。在本实施例中，电吸收调制器30中集成了稳定的DFB光源。

在本实施例中，信号发生器20产生的电信号会对电吸收调制器30中的DFB光源产生的连续光波进行吸收或者不吸收，从而达到电吸收调制器30输出的光波受信号发生器20控制的目的。

在本实施例中，电吸收调制器30输出的光波会受电信号的控制产生与电信号波形完全一致的光信号。也就是说，若电信号的波形为方波，则电吸收调制器输出的光信号也为方波，则波形与电信号的波形完全一致。

此外，本实施例中，通过将电吸收调制器30放置在恒温装置40中，使得产生的光不连续信号的功率稳定度满足测量不确定度的要求。

恒温装置40，用于保持电吸收调制器30处于恒定温度下。

具体地，恒温装置40优先为利用半导体制冷原理制作的半导体恒温装置，且该半导体恒温装置做成盒状，以便电吸收调制器30可以置于其中。

控制装置10，还用于发送预设的第二控制指令给程控光衰减器50。

具体地，所述第二控制指令中包含有控制程控光衰减器50进行衰减处理的衰减量。

在一实施方式中，控制装置10可以通过USB接口发送第二控制指令给程控光衰减器50。

程控光衰减器50，与电吸收调制器30连接，用于根据所述第二控制指令对电吸收调制器30输出的光不连续信号进行衰减处理，并输出光不连续校准信号。

具体地，程控光衰减器50为可以通过程序进行控制衰减量的光衰减器。在本实施例中，程控光衰减器50可以使得光不连续性测试仪校准装置可以输出功率为0dBm~ -40dBm的光不连续校准信号，满足光不连续性测试仪输入光信号功率的要求。

其中，所述光不连续校准信号为用于对光不连续性测试仪进行校准的光不连续信号。

本实施例中的光不连续性测试仪校准装置通过在控制装置的控制下，可以由信号发生器生成的电信号控制电吸收调制器输出测量光不连续测量仪的标准光脉冲，从而通过该标准光脉冲来实现光不连续测量仪的校准，使得在对光不连续测量仪进行校准时，可以得到更加准确的校准结果。本实施例中的光不连续性测试仪校准装置可以输出不连续时间大于0.1μs、光衰减量为（0.5~10）dB（步进0.1dB）的标准光不连续信号。

如图2所示，本发明实施例提供了一种光不连续性测试仪校准系统，所述光不连续性测试仪校准系统包括光不连续性测试仪校准装置200及光不连续性测试仪201。

其中，光不连续性测试仪校准装置200为上述实施例中的光不连续性测试仪校准装置，其具体结构已在上述实施例中详细描述，在本实施例中不再赘述。

在本实施中，光不连续性测试仪校准装置200与光不连续性测试仪201连接，用于输出光不连续校准信号，所述光不连续校准信号具有预设的不连续时间及光功率衰减量。

具体地，所述不连续时间及光功率衰减量是预先进行设定的，比如，不连续时间为0.2μs，光功率衰减量为1dB。

在本实施例中，为了更好地对光不连续性测试仪201进行校准，光不连续性测试仪校准装置200可以输出具有不同的不连续时间及光功率衰减量的光不连续校准信号。

光不连续性测试仪201，用于接收所述光不连续校准信号，并测量所述光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量。

具体地，光不连续性测试仪201在接收到光不连续校准信号后，会对光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量进行测量，从而得到不连续时间及光功率衰减量的测量值。

校准工程师即可以使用所测到的测量值减去校准装置的设定值，从而得到测量误差。比如，输出的光不连续校准信号中的不连续时间及光功率衰减量分别为0.5μs及1.5dB，而测量得到的不连续时间及光功率衰减量分别为0.51μs及1.52dB，则对不连续时间的测量误差为：0.51μs-0.5μs=0.01μs；对光功率衰减量的测量误差为：1.52dB-1.5dB=0.02 dB。

本实施例中，校准工程师通过根据光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号中的不连续时间及光功率衰减量及所述光不连续性测试仪测量到的光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量计算出所述光不连续性测试仪的测量误差，以便可以根据测量误差实现对光不连续性测试仪的校准。

参阅图3，本申请还提供一种光不连续性测试仪校准方法，应用于上述所述的光不连续性测试仪校准系统中，所述方法包括：

步骤S30，通过光不连续性测试仪校准装置中的控制装置设定光不连续校准信号的不连续参数，所述不连续参数包括不连续时间及光功率衰减量。

步骤S31，通过所述光不连续性测试仪校准装置根据所述不连续参数输出与所述不连续参数相对应的光不连续校准信号。

步骤S32，通过光不连续性测试仪对所述光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号进行测量，得到光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量。

步骤S33，根据所述光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号中的不连续时间及光功率衰减量及所述光不连续性测试仪测量到的光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量计算出所述光不连续性测试仪的测量误差。

步骤S34，根据所述测量误差计算修正值，并采用所述修正值对所述光不连续性测试仪的测量结果进行补偿。

其中，所述修正值+所述测量误差=0，即所述修正值=-测量误差，比如，测量误差为0.02dB，则修正值为-0.02dB。

本实施例中的光不连续性测试仪校准方法，通过所述光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号中的不连续时间及光功率衰减量及所述光不连续性测试仪测量到的光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量计算出所述光不连续性测试仪的测量误差实现对光不连续性测试仪的校准。由于光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号具有准确的不连续时间及光功率衰减量，因此，通过该光不连续校准信号对光不连续性测试仪进行校准时，可以判定该光不连续性测试仪的性能是否满足原厂指标或校准规范的要求，并给出修正值对测量结果进行补偿。

最后应说明的是：以上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。

Claims (7)

1.一种光不连续性测试仪校准装置，其特征在于，包括：控制装置、信号发生器、电吸收调制器、恒温装置、及程控光衰减器，其中：

所述控制装置，用于发送预设的第一控制指令给所述信号发生器；

所述信号发生器，与所述电吸收调制器连接，用于根据所述第一控制指令产生不连续的电信号，并将所述电信号输出给所述电吸收调制器；

所述电吸收调制器，放置在所述恒温装置中，用于根据所述电信号输出与所述电信号相对应的光不连续信号，所述光不连续信号的波形与所述电信号的波形一致；

所述恒温装置，用于保持所述电吸收调制器处于恒定温度下；

所述控制装置，还用于发送预设的第二控制指令给所述程控光衰减器；

所述程控光衰减器，与所述电吸收调制器连接，用于根据所述第二控制指令对所述电吸收调制器输出的光不连续信号进行衰减处理，并输出光不连续校准信号。

2.根据权利要求1所述的光不连续性测试仪校准装置，其特征在于，所述恒温装置为半导体恒温装置。

3.根据权利要求1所述的光不连续性测试仪校准装置，其特征在于，所述控制装置为计算机设备。

4.根据权利要求3所述的光不连续性测试仪校准装置，其特征在于，所述计算机设备通过GPIB卡发送第一控制指令给所述信号发生器，所述计算机设备通过USB接口发送第二控制指令给所述程控光衰减器。

5.根据权利要求1所述的光不连续性测试仪校准装置，其特征在于，所述信号发生器为任意波信号发生器。

6.一种光不连续性测试仪校准系统，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的光不连续性测试仪校准装置及光不连续性测试仪，其中：

所述光不连续性测试仪校准装置，与所述光不连续性测试仪连接，用于输出光不连续校准信号，所述光不连续校准信号具有预设的不连续时间及光功率衰减量；

所述光不连续性测试仪，用于接收所述光不连续校准信号，并测量所述光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量。

7.一种光不连续性测试仪校准方法，应用于权利要求6所述的光不连续性测试仪校准系统中，其特征在于，所述方法包括：

通过光不连续性测试仪校准装置中的控制装置设定光不连续校准信号的不连续参数，所述不连续参数包括不连续时间及光功率衰减量；

通过所述光不连续性测试仪校准装置根据所述不连续参数输出与所述不连续参数相对应的光不连续校准信号；

通过光不连续性测试仪对所述光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号进行测量，得到光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量；

根据所述光不连续性测试仪校准装置输出的光不连续校准信号中的不连续时间及光功率衰减量及所述光不连续性测试仪测量到的光不连续校准信号的不连续时间及光功率衰减量计算出所述光不连续性测试仪的测量误差；

根据所述测量误差计算修正值，并采用所述修正值对所述光不连续性测试仪的测量结果进行补偿。

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