CN1811366A - 光回损计的系统架构及其执行方法 - Google Patents

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Abstract

一种光回损计的系统架构及其执行方法，其中该系统架构包括一微处理器、数个可分别发出不同光波波长的激光光源、一光源输出单元、一功率输入及测量单元及一用户界面。该微处理器可以驱动并控制所述数个激光光源的开关，通过该光源输出单元将激光光源所发出的光线传输至待测物，所述功率输入及测量单元接收测量通过待测物的光线，并将测量结果输出至微处理器执行运算，微处理器通过用户界面输出运算结果。本发明光回损计的系统架构结合数个激光光源，既可达成测量光源由光回损计独立控制的功效，同时，还可以用来测量相关光学组件的光回损值、插入损耗等特性参数，使测量工作更易于执行。

Description

光回损计的系统架构及其执行方法
【技术领域】
本发明涉及一种光回损计的系统架构及其执行方法，尤其涉及一种包含具有不同波长的两个激光光源的光回损计的系统架构及其执行方法。
【背景技术】
光回损(Optical Return Loss，ORL)是测量光学组件效能的一个重要指标，其定义为：光路中反射回到入射路径的反射光光能量与总入射光光能量的比值，其结果常以对数表示，单位为dB。光回损值可由以下公式计算求出：
ORL＝10nlog(Pi/Pr)                              (1)
其中Pi为入射光的光能、Pr为反射光的光能。
光回损会使光学组件的效能降低，而且光线在光路中的多次折射或反射会造成相互干涉，而影响到光信号的质量，使噪声增加、信号错误率增大。光学组件的回损一般源自于端面反射(Fresnel reflection)和材料背向散射(Rayleigh Backscattering)。
目前，在光通讯中用来测量光回损的主要方法，其原理如图1所示，即将光源200及光功率计100分别与一待测装置300连接，利用上述公式(1)，由该光源200出射光的功率与由光功率计100测得的光线通过所述待测装置300后的反射光的功率，计算出该待测装置的光回损值。
另外，如果要测量一光学组件所反射的光的能量，通常可利用一光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer，OTDR)，根据光时域反射仪向待测物发出的光的来回时间与反射量来测量出沿该待测物反射回来的讯号来测量。然而光信号是从待测物的一端送进，另一端接收，如光功率计测量待测物的光损失时的情形，这样的运作的方式与待测物实际使用的情况更接近，故在测量光线通过一待测物的光损失时，光功率计的测量会比光时域反射仪的测量要更接近待测物实际使用的情形。另外，光时域反射仪的价格昂贵，其设备也不如光功率计轻巧，在使用上不若光功率计来得轻便。同时，当采用光频域反射仪(Optical Frequency DomainReflectometer，OFDR)来检测光路中可能出现的错误如利用光频域反射仪来测量反射光能量时，由于其光频率是变化的，因此需要采用光一致性检测法，或者是采用一种频率扫瞄式的定幅基调来调变一光源。
由于已知的光功率计仅具有测量光讯号的功能，如果要进一步测量待测物的其它相关特性，则必须要额外使用另一光源发射器来对该待测物发出测量用的光讯号，才能测量通过该待测物的光线。这样一来，使用者不但必须另外购置一光源发射装置，而且在测量时也必须要同时携带两个设备，所以在使用上较为不便。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种光回损计的系统架构及其执行方法，其兼具有多个不同波长的激光光源，可方便使用者快速且轻易地操作不同光波长的检测。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种光回损计的系统架构，包括一微处理器、数个可分别发出不同光波波长的激光光源、一光源输出单元、一功率输入及测量单元及一用户界面，其中该微处理器驱动并控制所述激光光源之开关，光源输出单元将激光光源所发出的光线传输至待测物，所述功率输入及测量单元接收测量通过待测物的光线，并将测量结果输出至微处理器执行运算，微处理器通过用户界面输出运算结果。
与已知技术相比，本发明的优点在于：本发明光回损计的系统架构内建有数个激光光源，故本发明不但具有测量光源由光回损计独立控制的功效，同时，还可以用来测量相关光学组件的光回损值、插入损耗等特性参数，让使用者在进行测量作业时，不需另外操作一光源发射器，使测量工作更易于执行，还能节省额外设备的支出，在使用时亦可省去携带太多装备之不便。
【附图说明】
图1为一种测量光回损的已知技术的原理示意图；
图2为本发明光回损计的系统架构的各部份组件的功能方块图。
【具体实施方式】
请参阅图2所示，本发明光回损计的系统架构10包括一微处理器20、两个激光光源62、64、一光耦合器50、一光源输出单元40、一功率输入及测量单元30与一用户界面70。使用者通过该用户界面70向微处理器20输入指令，使微处理器20驱动并控制二个激光光源62、64之开关。该二激光光源62、64发出光线通过该光耦合器50耦合并传输至光源输出单元40，光源输出单元40将耦合器50传输来的光线输出至一待测物80。该功率输入及测量单元30接收通过待测物80的光线并对其进行测量，最后将测量结果输出至微处理器20进行数据处理后传送给用户界面70。
该两激光光源62、64所发出的光源波长分别为两种不同的波长，在本实施例中，该激光光源62、64可为激光二极管，其中激光光源62所发出光源的波长为1310nm，激光光源64所发出光源的波长为1550nm。
所述微处理器20根据该用户界面70所输送的指令即可快速地控制两激光光源62、64的开启与关闭，以发射出不同光波长的测量光源，故方便使用者能轻易地操作不同光波长的检测；在此不同的测量光源状态下，该微处理器20可依照激光光源所发出光源的不同光波长，自动决定光功率的校准曲线，亦可根据使用者所下达的控制指令来决定光功率的校准曲线。例如当光源波长为1310nm时，微处理器20会改变其光功率校准曲线为1310nm之校准曲线。
所述用户界面70具有输入装置72与输出装置74。该输入装置72可为开关、按键、旋钮、触摸式屏幕或其组合，以供使用者输入激光光源开关指令、测量指令及测量结果校准指令等控制指令。控制指令通过用户界面70送达至微处理器20处理，并通过该控制指令以对相关组件进行操作。微处理器20接收由功率输入及测量单元30所测得的测量结果，对该测量结果进行光回损等相关运算与处理，将结果转换成输出装置74可判别的信号并传送至输出装置74输出。使用者可根据输出装置74输出的内容分析测量结果。输出装置74也可以输出由微处理器20所输出的其它系统信息，例如错误信号或系统状态等。所述输出装置74主要用来接收微处理器20输出的信号，它可以是指针、液晶屏幕、发光二极管或其组合，也可以外接连接端口，将信号输出至一外接显示器或打印设备等装置。
功率输入及测量单元30接收量测由光源输出单元40输出的并通过待测物80的光线，功率输入及测量单元30内部具有一光功率计，其可将测量通过待测物80的光线，并将所接收到的光线转换成电信号，该电信号被传送到微处理器20以运算处理。
当激光光源62、64同时被关闭时，该功率输入及测量单元30亦可以接收通过待测物80的其它外部光源，在此实施例中，该功率输入及测量单元30可进行850nm、1310nm或1550nm等多个不同波长的测量，因此在内部激光光源关闭时，本发明亦可以发挥光源测量的功能。
另外，在本发明光回损计的系统架构10中，待测物80可为光纤、镜片或其它光学组件。
本发明提出前文所述的光回损计的系统架构，并进一步提出该光回损计的执行方法，包括如下过程：
(1)通过用户界面接收操作指令，并将该操作指令传送至一微处理器；
(2)所述微处理器依据前述操作指令对数个具有不同光波波长的激光光源进行开关控制；
(3)该数个激光光源依据该微处理器所发出的控制，对一待测物发出测量光线；
(4)一功率输入及测量单元接收并测量该通过待测物的光线，并将测量结果输出至微处理器；及
(5)微处理器对测量结果进行处理，输出结果至所述用户界面。
由于本发明光回损计的系统架构内建有多个激光光源，故本发明不但具有一般光功率计的功能，还可以用来测量相关光学组件的光回损值、插入损耗等特性参数，可供使用者在实际应用时自行选择所需的功能，不但节省额外设备的支出，且在使用时亦可省去携带太多装备之不便。

Claims (14)

1.一种光回损计的系统架构，其包括：一光源输出单元、一功率输入及测量单元及一用户界面，其特征在于：该光回损计还包括数个可分别发出具有不同光波波长的激光光源，以及一微处理器依据使用者自该用户界面输入的指令，驱动并控制所述激光光源的开关，使激光光源所发出的光线经该光源输出单元输出至一待测物，使所述功率输入及测量单元接收并测量到该通过待测物的光线，并将测量结果输出至所述微处理器执行运算，由该微处理器通过该用户界面输出运算结果。
2.如权利要求1所述的光回损计的系统架构，其特征在于：该激光光源为激光二极管。
3.如权利要求1所述的光回损计的系统架构，其特征在于：光回损计包括二个激光光源，该二个激光光源的光源波长分别为1310nm与1550nm。
4.如权利要求1所述的光回损计的系统架构，其特征在于：该用户界面包括一输入装置与一输出装置，该输入装置可供使用者输入控制指令并将指令送达至微处理器，该输出装置接收该微处理器所输出之信号并显示供使用者判读。
5.如权利要求1所述的光回损计的系统架构，其特征在于：该功率输入及测量单元可测量之范围包括850nm、1310nm及1550nm。
6.如权利要求1所述的光回损计的系统架构，其特征在于：系统架构进一步包括一光耦合器，用于接收并传送所述激光光源所发出的光线至所述光源输出单元。
7.如权利要求1所述的光回损计的系统架构，其特征在于：所述微处理器对接收到的测量结果执行一光回损运算。
8.一种光回损计的执行方法，其包括：
(1)通过用户界面接收操作指令，并将该操作指令传送至一微处理器；
(2)所述微处理器依据前述操作指令对数个具有不同光波波长的激光光源进行开关控制；
(3)该数个激光光源依据该微处理器所发出的控制，对一待测物发出测量光线；
(4)通过一功率输入及测量单元接收并测量该通过待测物的光线，并将测量结果输出至微处理器；及
(5)微处理器对测量结果进行处理，输出结果至所述用户界面。
9.如权利要求8所述的光回损计的执行方法，其特征在于：所述操作指令由使用者下达，包括激光光源开关指令、测量指令及测量结果校准指令。
10.如权利要求8所述的光回损计的执行方法，其特征在于：该激光光源为激光二极管。
11.如权利要求8所述的光回损计的执行方法，其特征在于：该数个激光光源的不同光源波长至少包括1310nm与1550nm。
12.如权利要求8所述的光回损计的执行方法，其特征在于：用户界面包括一输入装置与一输出装置，所述输入装置可供使用者输入操作指令并传送至所述微处理器，所述输出装置接收微处理器所送出的信号并显示供使用者判读。
13.如权利要求8所述的光回损计的执行方法，其特征在于：所述功率输入及测量单元可根据所述微处理器所发出的测量指令以决定波长的测量范围。
14.如权利要求13所述的光回损计的执行方法，其特征在于：所述功率输入及测量单元可测量的波长范围包括850nm、1310nm及1550nm。
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