CN203104449U - 提高小光监控精度的采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高小光监控精度的采集装置。提高小光监控精度的采集装置包括：光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第二采样电阻，其中，第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理单元相连；第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；控制微处理单元由程序控制输出高阻状态或低电平，采样微处理单元从第一采样电阻处进行电压采样，并转换为数字量；光接收次单元用于输出与接收光大小成预先设置比例的监控电流。应用本实用新型，可以提高输入小光时的监控精度。

Description

提高小光监控精度的采集装置

技术领域

本实用新型涉及光通信技术，尤其涉及一种提高小光监控精度的采集装置。

背景技术

目前的国内市场以及国际市场，高带宽、高速率和多种业务融合的光纤通信已经开始应用。在众多的解决方案中，同步数字体系（SDH，SynchronousDigital Hierarchy）/同步光纤网（SONET，Synchronous Optical Network）技术由于采用光导纤维传输，国内市场已经大面积应用。其中，SONET定义了同步和等时信息的传输，而SDH光端机容量较大，可以将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，在接入网中应用SDH/SONET技术，采用光模块传输数据信息，可以将核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性。

在SDH/SONE网络中，不同的用户，对光模块传输的光信号的监控精度需求差别较大，例如，有的用户对灵敏要求很高，接近无光的-37分贝毫瓦（dbm），因而，需要提高小光监控精度的采集装置（光模块）中的光采样器对传输光进行采样处理，从而对光监控精度进行监控。

图1为现有光模块结构示意图。参见图1，该光模块包括：光接收次单元（ROSA，Receiver Optical Subassembly）、采样微处理单元（MCU，MicroControl Unit）以及采样电阻，其中，

采样电阻的一端接地，另一端分别与光接收次单元的输出端以及采样微处理单元的输入端相连；

采样微处理单元的输出端输出采样得到的光信号；

光接收次单元的输入端接收输入的光信号。

光接收次单元，用于接收光信号，进行光电转换，转换为相应的电流信号，输出至采样微处理单元；

采样微处理单元，用于采集采样电阻上的电压信号，进行模数转换，转换为数字值，获取该数字值对应的光功率值，并根据预先设置的校准曲线计算公式，将光功率值转换为监控光功率值后输出。

其中，

监控精度计算公式为：

$P=10\mathrm{xlg}\left(\frac{D}{10}\right)$

式中，

P为监控光功率值（dBm），用于表征光功率；

D为光功率值（uw），其中，P与D均用于表征光功率，实际应用中，由于监控光功率值dBm表示P应用较为广泛，因而，一般采用监控光功率值dBm表征光功率。

由上述可见，现有的光模块，通过对光进行采样、模数转换，并依据监控精度计算公式计算出光监控精度，从而可以对输入光的光监控精度进行监控，但由于实际应用中，输入光的范围较宽，例如，可达-37dbm～-10dbm，而采用单一的采样电路对光电转换后的电流信号进行采样，使得对于光功率较小的输入光，采样误差较大，从而增大了监控误差。例如，当监控的输入光为-30dbm时，监控误差可达±3db，当监控的输入光为-37dbm时，产生的监控误差更大。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种提高小光监控精度的采集装置，提高输入小光的监控精度。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种提高小光监控精度的采集装置，该装置包括：光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第二采样电阻，其中，

第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理单元的输入端相连；

第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；

控制微处理单元由程序控制输出高阻状态或低电平；

采样微处理单元从第一采样电阻处进行电压采样，并转换为数字量；

光接收次单元输出与接收光大小成预先设置比例的监控电流。

较佳地，所述装置进一步包括：第二控制微处理单元以及第三采样电阻，其中，

第三采样电阻的一端接地，另一端分别与第二采样电阻的一端以及第二控制微处理单元相连。

较佳地，所述控制微处理单元为单刀单掷开关、互补金属氧化物管、晶体二极管或三极管。

由上述可见，本实用新型实施例的提高小光监控精度的采集装置，提高小光监控精度的采集装置包括：光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第二采样电阻，其中，第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理单元相连；第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；采样微处理单元的输出端输出采样得到的电流信号；光接收次单元的输入端接收输入的光信号，进行光电转换后，通过输出端输出。这样，根据光功率对光信号进行分段，每一分段的光信号对应相应的采样电路，以对采样得到的小功率光信号对应的电流信号进行有效放大，使得采样得到的电流信号变化范围较小，因而，更能分辨较小值的电流信号，从而提升了采样精度，提高了对输入小光的监控精度。

附图说明

图1为现有光模块结构示意图。

图2为本实用新型实施例提高小光监控精度的采集装置结构示意图。

图3为本实用新型实施例建立的温度与暗电流的映射关系示意图。

图4为本实用新型实施例提高小光监控精度的采集装置另一结构示意图。

图5为本实用新型实施例监控信号采集方法流程示意图。

图6为本实用新型实施例采集微处理单元进行采样处理的方法流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

本申请使用的“单元”、“装置”、“模块”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内，一个模块也可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。

现有的光模块，光接收次单元接收输入光信号，进行光电转换，采样微处理单元通过对光电转换后的电流信号进行采样、模数转换，并依据监控精度计算公式计算出光监控精度，从而可以对输入光的光监控精度进行监控，但由于采用单一的采样电路对光电转换后的电流信号进行采样，使得对于光功率较小的输入光，采样误差较大，从而增大了监控误差。

实际应用中，影响光监控精度的因素主要包括：采样电路的精度以及暗电流噪声强度，其中，采样电路的精度与采样微处理单元采样得到的电流信号范围相关，在其它条件相同的情况下下，如果采样得到的电流信号范围越宽，则采样精度越低，使得对输入光的监控精度也越低；暗电流噪声是在光模块处于静态工作环境中，即光模块在启动后，光接收次单元没有输入光信号的情况下，也会输出经过光电转换的微弱的电流信号，即暗电流，该暗电流也会影响采样微处理单元采样得到的电流信号值，也就是说，即使在光接收次单元中没有接收光信号时，也会输出微弱的电流信号，这样，影响采样得到的电流信号值，从而影响对输入光的监控精度，尤其是在输入光信号的功率较小时，暗电流的存在，会对采样微处理单元采样得到的电流信号产生较大影响。

本实用新型实施例中，针对采样电路单一，且对暗电流未加处理的情形，考虑设置可切换的采样电路，用于大、小光的分段采集，并预先通过全温区范围内的暗电流采集，在采集得到的电流信号中，考虑暗电流，消除暗电流噪声对采样结果的影响，从而提高光监控精度的监控精度，光模块采用该技术后，对于小至-37dbm的接收光，监控误差可以达到±2db，可以应用于接收端监控精度要求较高且监控精度要求较高的光收发模块，从而提高光收发一体模块接收端小光时的监控精度。

图2为本实用新型实施例提高小光监控精度的采集装置结构示意图。参见图2，该提高小光监控精度的采集装置包括：光接收次单元（ROSA）、采样微处理单元（MCU）、控制微处理单元（MCU）、第一采样电阻以及第二采样电阻，其中，

第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理单元相连；

第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；

控制微处理单元在光接收次单元输入的光信号为大光信号时，控制输出为0V；在光接收次单元输入的光信号为小光信号时，控制输出高阻状态；

采样微处理单元的输出端输出采样得到的电流信号；

光接收次单元的输入端接收输入的光信号，进行光电转换后，通过输出端输出。

具体来说，

光接收次单元，用于接收光信号，将接收的光信号进行光电转换，转换为电流信号后输出，输出与接收光大小成线性关系的监控电流；

本实用新型实施例中，ROSA将输入的光信号转换为电信号，输出相应的电流信号，输入光信号与输出电流信号成正比，输入光信号的光功率越大，输出的电流信号值也越大。

采样微处理单元，用于从第一采样电阻处进行电压采样，在第一采样电阻上采集从光接收次单元输出的电流信号，得到模数转换值；

如果得到的模数转换值超过预先设置的模数转换阈值，在当前为小光采集状态下，向控制微处理单元输出大光控制信号，以使控制微处理单元输出为0伏，触发进入大光采集状态；在当前为大光采集状态下，查询预先设置的大光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，获取监控光功率值并输出；

如果得到的模数转换值不超过预先设置的模数转换阈值，在当前为大光采集状态下，向控制微处理单元输出小光控制信号，以使控制微处理单元输出为高阻状态，触发进入小光采集状态；在当前为小光采集状态下，查询预先设置的小光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，根据该光功率以及预先设置的监控精度计算公式，获取监控光功率值并输出；

本实用新型实施例中，光信号包括：大光信号以及小光信号，其中，采样微处理单元在采集电压信号，按照预先的设置进行模数转换，得到模数转换值后，将大于预先设置的模数转换阈值的光信号定义为大光信号，小于或等于预先设置的模数转换阈值的光信号定义为小光信号，即以模数转换阈值为分界点。较佳地，模数转换阈值对应的光功率可以设置为-25dBm，当然，实际应用中，也可以根据实际需要确定模数转换阈值大小。

本实用新型实施例中，考虑到实际应用中，即使在光接收次单元中没有接收光信号时，也会输出微弱的电流信号，即暗电流。这样，在输入光为小光信号时，暗电流的存在，会对采样微处理单元采样得到的电流信号产生影响，从而影响采样精度，因而，考虑避免或降低暗电流对小光信号采样精度的影响。当然，实际应用中，还可以在输入光为大光信号时，也可考虑暗电流对大光信号采样精度的影响。

这样，采样微处理单元进一步用于在光接收次单元没有输入光信号时，在预先设置的温度范围内，按照预先设置的温度步长，分别采集从光接收次单元输出的暗电流信号，建立温度与暗电流的映射关系。

本实用新型实施例中，暗电流的采集与小光信号的采集采用同一电路，即采样电阻为第一采样电阻和第二采样电阻（R1+R2），本实用新型实施例中，暗电流是在ROSA没有光信号输入时，ROSA也会有很小的电流输出，采样MCU会采集到数据，此时的采样值作为暗电流值，不同温度下，无光时ROSA输出的电流大小不同，因而，采集得到的暗电流值也不同，通过不同温度下的暗电流采集，可以描绘出相应曲线。

温度与暗电流的映射关系可以是列表，也可以是坐标曲线。较佳地，采用坐标曲线，其中，以温度为横坐标，暗电流为纵坐标建立温度与暗电流的映射关系曲线。

这样，采样微处理单元在小光采集状态采集得到电流信号后，对采集得到的电流信号进行暗电流修正，根据修正的电流值查询预先设置的小光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率。

图3为本实用新型实施例建立的温度与暗电流的映射关系示意图。参见图3，横坐标为温度，纵坐标为暗电流。根据该映射关系：I_T=f(T)，可以获取各温度下相应暗电流值，从而在计算中可以考虑其对监控精度的影响。

实际应用中，对于采样得到的电流信号，可以采用16位的无符号二进制数（0~65535）表示进行模数转换得到的模数转换值（数字值），二进制对应的模数转换值对应光信号的光功率大小。本实用新型实施例中，由于对小光采样全采样电路，使得采集微处理单元采集得到的电流信号值幅值变换范围较小，因而，可以设置二进制数最低有效位（LSB，Least Significant Bit）对应的光功率的大小定义为0.1微瓦（uW），每一间隔单位表示光功率相差0.1uW，相对于现有采集微处理单元采集得到的电流信号值幅值变换范围较大的情况，每一间隔单位表示的光功率值变小，从而使得采样精度得以提高。

当然，实际应用中，也可以在得到该模数转换值对应的光功率后，直接将该光功率信息输出。

监控精度计算公式为：

$P=10\mathrm{xlg}\left(\frac{D}{10}\right)$

式中，

P为监控光功率值（dBm）；

D为光功率值（uw）。

控制微处理单元，用于在接收到大光控制信号时，将输入端与输出端相连；用于在接收到小光控制信号时，将输入端与输出端断开；

本实用新型实施例中，控制微处理单元当采样微处理单元得到的采样值大于预先设置的模数转换阈值时，输出为0V,此时采样电阻为第一采样电阻；当采样微处理单元得到的采样值小于预先设置的模数转换阈值时，控制微处理单元输出为高阻状态，此时采样电阻为第一采样电阻加第二采样电阻。可以是一开关或具有通断功能的元器件，例如，开关可以是普通的单刀单掷开关，或者是互补金属氧化物管、晶体二极管、三极管等。

本实用新型实施例中，在初始采集状态，即初始启动提高小光监控精度的采集装置时，可以设置控制微处理单元输出为高阻状态，即处于小光采集状态。

第一采样电阻，用于对光接收次单元输出的电流信号进行相应的分压；

本实用新型实施例中，第一采样电阻用于将光接收次单元输出的电流信号转换成电压信号，用于采样微处理单元的采样。

第二采样电阻，用于对光接收次单元输出的电流信号进行相应的分压。

本实用新型实施例中，采样电阻的取值只要满足：在光模块的输入范围内，例如，-37dbm~-10dbm，经过采样微处理单元采样得到的采样值进行模/数（A/D，Analogue/Digital）转换后得到的模数转换值在0~65535范围内即可，输入的光信号越大，经过光电转换，转换得到的电流/电压值就越大，采样得到的采样值也就越大。

本实用新型实施例中，通过采用分档采集方法，可以增加小光的采样阻值，采集进行A/D转换后得到的模数转换值变大，相当于对小光进行了放大，从而在小光范围内再次校准，精度就会随之提高。具体来说，

ROSA输出的电流信号通过两个电阻（第一采样电阻和第二采样电阻）档采样，采样点在第一采样电阻与ROSA的连接处，由采集微处理单元在采样点进行电流信号，进行模数转换，并根据模数转换值对大小光档位进行选择，输出相应的控制信号以控制控制微处理单元的电路连接：

当判断输入光为大光时，采集微处理单元输出大光控制信号，将控制微处理单元的管脚置零（输入端与输出端连接），此时，采样电阻为第一采样电阻，提高小光监控精度的采集装置包括：光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元以及第一采样电阻；

当判断为小光时，采集微处理单元输出小光控制信号，将控制微处理单元的管脚置于高阻状态（输入端与输出端断开），此时，采样电阻为第一采样电阻和第二采样电阻，其中，第一采样电阻和第二采样电阻的阻值只要在整个接收范围内，采样值分配合适，不过于偏大或者偏小，且不超出边界即可，与ROSA输出电流大小也有关，提高小光监控精度的采集装置包括：光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第二采样电阻。

本实用新型实施例中，在输入光为-25dbm（模数转换阈值对应的光信号）时，A/D转换值对应在300左右，采样电阻不变时，输入光信号越大，采样值也会越大，当模数转换值大于300时，判断此时输入的是大光，当模数转换值小于或等于300时，判断此时输入的光为小光。

下面对设置大光校准曲线以及小光校准曲线进行说明。

本实用新型实施例中，将整个输入光分为大小光两部分，分别从大小光采集电路进行分段采集，得到相应的校准曲线，具体为：

预先设置各监控精度的光信号，将输入光信号为大光的情况下，从大到小依次衰减，每间隔1dB依据大光采集电路进行数据采集并进行模数转换，例如，-10dBm时采集，根据预先设置的模数转换策略，得到模数转换值（数据）为a0，-11dBm时采集得到数据为a1，……，-26dBm时采集得到数据为a16。

小光的采集方法与大光相同，与大光采集不同的是，依据小光采集电路进行采集，且采集范围为-24dBm~-37dBm，这样，在大小光采集中，通过设置大小光重合的部分，并将该重合的部分进行采集得到的数据作为大小光的临界值，例如，由于为大小光两端采集，所以两条曲线会存在交点，实际应用中，还可以将大光和小光都延长2dB，例如，大光采集范围为-10~-27dbm，小光采集范围为为-23~-37dbm，则-23~-27dBm为大小光重合的部分。两条曲线在大小光重合的部分，对于同一光功率，具有相同的模数转换值。

对于大光采集得到的数据，以模数转换值为横坐标，额定光功率为纵坐标，进行一次函数拟合，得到大光校准曲线：

y=kx+w

式中，

y为光功率，单位为uw；

x为模数转换值；

w为拟合常数。

当然，实际应用中，也可以采用其他方式对大光采集得到的数据进行拟合，例如，二次函数拟合或三次函数拟合，从而得到大光校准曲线，可以使得精度更高。本实用新型实施例中，考虑到大光采样精度较高以及简化计算，采用一次函数拟合，生成大光校准曲线。

对于小光采集得到的数据，以模数转换值为横坐标，额定光功率为纵坐标，进行二次函数拟合，得到小光校准曲线：

$y=a*{\left(x_{(I_i-I_T)}\right)}^2+b*\left(x_{(I_i-I_T)}\right)+c$

式中，

y为光功率，单位为uw；

x为模数转换值；

a为拟合的二次项系数；

b为拟合的一次项系数；

I_i为采集数据得到的电流值；

I_T为采集数据时的温度所对应的暗电流值；

c为拟合常数。

当然，实际应用中，也可以采用其他方式对小光采集得到的数据进行拟合，例如，采用更高次的函数进行拟合。

图4为本实用新型实施例提高小光监控精度的采集装置另一结构示意图。参见图4，该提高小光监控精度的采集装置包括：光接收次单元、采样微处理单元、第一控制微处理单元、第二控制微处理单元、第一采样电阻、第二采样电阻以及第三采样电阻，其中，

第三采样电阻的一端接地，另一端分别与第二采样电阻的一端以及第二控制微处理单元相连；

第二采样电阻的另一端分别与第一采样电阻的一端以及第一控制微处理单元相连；

第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；

第一控制微处理单元以及第二控制微处理单元，在光接收次单元输入的光信号为第一光信号时，控制第一控制微处理单元的输出为0伏；在光接收次单元输入的光信号为第二光信号时，控制第一控制微处理单元的输出为高阻状态，第二控制微处理单元的输出为0伏；在光接收次单元输入的光信号为第三光信号时，控制第一控制微处理单元以及第二控制微处理单元的输出为高阻状态；其中，第一光信号、第二光信号以及第三光信号的功率值依序递减；

采样微处理单元的输出端输出采样得到的电流信号；

光接收次单元的输入端接收输入的光信号，进行光电转换后，通过输出端输出。

采样微处理单元，用于在第一采样电阻上采集从光接收次单元输出的电流信号形成的电压信号，按照预先的设置进行模数转换，得到模数转换值；

如果得到的模数转换值超过预先设置的第一模数转换阈值，在当前为非第一采集状态下，向第一控制微处理单元输出第一光通控制信号，以使第一控制微处理单元的输出为0伏，触发进入第一采集状态；在当前为第一采集状态下，查询预先设置的第一校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，根据该光功率以及预先设置的监控精度计算公式，获取监控光功率值并输出；

如果得到的模数转换值超过预先设置的第二模数转换阈值而不超过第一模数转换阈值，在当前为非第二采集状态下，向第一控制微处理单元输出第一光断控制信号，以使第一控制微处理单元的输出为高阻状态，向第二控制微处理单元输出第二光通控制信号，以使第二控制微处理单元的输出为0伏，触发进入第二采集状态；在当前为第二采集状态下，查询预先设置的第二校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，根据该光功率以及预先设置的监控精度计算公式，获取监控光功率值并输出；

如果得到的模数转换值不超过预先设置的第二模数转换阈值，在当前为非第三采集状态下，向第一控制微处理单元输出第一光断控制信号，以使第一控制微处理单元的输出为高阻状态，向第二控制微处理单元输出第二光断控制信号，以使第二控制微处理单元的输出为高阻状态，触发进入第三采集状态；在当前为第二采集状态下，查询预先设置的第三校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，根据该光功率以及预先设置的监控精度计算公式，获取监控光功率值并输出，其中，第一采集状态对应光接收次单元输入的光信号为第一光信号，第二采集状态对应光接收次单元输入的光信号为第二光信号，第三采集状态对应光接收次单元输入的光信号为第三光信号；第一校准曲线依据预先确定光功率的第一光信号进行光功率递减获取，第二校准曲线依据预先确定光功率的第二光信号进行光功率递减获取，第三校准曲线依据预先确定光功率的第三光信号进行光功率递减获取。

由上述可见，本实用新型实施例的提高小光监控精度的采集装置，根据光功率对光信号进行分段，每一分段的光信号对应相应的采样电路，以对采样得到的小功率光信号对应的电流信号进行有效放大，使得采样得到的电流信号变化范围较小，采用同样位数的二进制进行表示，每一二进制数能够表示的电流信号值更小，因而，更能分辨较小值的电流信号，从而提升了采样精度，提高了对输入光的监控精度；进一步地，本实用新型实施例中，预先通过全温区范围内的暗电流采集，采样微处理单元在采集得到电流信号后，对采集得到的电流信号进行暗电流修正，根据修正的电流值查询预先设置的校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，消除了暗电流噪声对采样结果的影响，从而提高了光监控精度的监控精度，光模块采用该技术后，对于小至-37dbm的接收光，监控误差可以达到±2db。

所应说明的是，提高小光监控精度的采集装置中的采样电阻，可以根据实际需要进行设置，例如，根据实际需要，将输入光信号按照光功率分为四段，则对应设置四个采样电阻和三个相应的控制处理微单元，具体连接关系以及采样微处理单元对模数转换值的处理，与图4相类似，在此不再赘述。

图5为本实用新型实施例监控信号采集方法流程示意图。监控信号采集方法对应的提高小光监控精度的采集装置包括：光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第二采样电阻，其中，第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理单元相连；第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；控制微处理单元的输出端接地。参见图5，该流程包括：

步骤501，光接收次单元接收光信号，将接收的光信号进行光电转换，转换为电流信号后输出；

本步骤中，光接收次单元接收光信号，将接收的光信号进行光电转换，转换为与接收光大小成预先设置比例的监控电流信号后输出。较佳地，光信号包括：光功率大于预先设置的光功率阈值的大光信号以及光功率不大于预先设置的光功率阈值的小光信号。

其中，光功率阈值与前述的模数转换阈值可以通过一定的函数关系进行相互转化。

当然，实际应用中，也可以设置依序增大的N个光功率阈值，即第一光功率阈值至第N光功率阈值。其中，N为大于1的自然数，这样，光信号被划分为：第一光信号至第（N+1）光信号，光功率小于或等于第一光功率阈值的光信号为第一光信号，光功率大于第一光功率阈值而小于或等于第二光功率阈值的光信号为第二光信号，以此类推。

步骤502，采样微处理单元在第一采样电阻上采集从光接收次单元输出的电流信号，按照预先的设置进行模数转换，得到模数转换值，判断得到的模数转换值是否超过预先设置的模数转换阈值，如果是，执行步骤503；否则，执行步骤506；

本步骤中，模数转换阈值用于表示分段的光信号的临界值。如上所述，如果光信号被划分为第一光信号至第（N+1）光信号，则对应有N个模数转换阈值。

本步骤中，进行模数转换的流程，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。

步骤503，判断当前的采集状态是否为小光采集状态，如果是，执行步骤504，否则，执行步骤505；

本步骤中，如果得到的模数转换值超过预先设置的模数转换阈值，则表明光接收次单元接收的光信号为大光信号，如果当前的采集状态与大光信号对应的大光采集状态不一致，需要将当前的采集状态切换过来。

步骤504，向控制微处理单元输出大光控制信号，以使控制微处理单元将输入端与输出端相连，触发进入大光采集状态；

本步骤中，控制微处理单元将输入端与输出端相连（输出为0V）后，光接收次单元输出的电流信号依序流经第一采样电阻和控制微处理单元后流入地形成回路，采集未处理单元采集第一采样电阻上的电流信号。

步骤505，查询预先设置的大光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，根据该光功率以及预先设置的监控精度计算公式，获取监控光功率值并输出；

本步骤中，获取所述大光校准曲线包括：

预先设置第一采样电阻一端接地，另一端分别接采集微处理单元以及光接收次单元；

将输入光接收次单元的确定光功率的大光信号依序衰减预先设置的光功率阈值，经光接收次单元的光电转换后输出；

采集微处理单元采集光接收次单元输出的电流信号，进行模数转换；

以模数转换值为横坐标，依序衰减的光功率为纵坐标，进行一次函数拟合，得到大光校准曲线。

步骤506，判断当前的采集状态是否为小光采集状态，如果是，执行步骤507，否则，执行步骤508；

步骤507，查询预先设置的小光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，根据该光功率以及预先设置的监控精度计算公式，获取监控光功率值并输出；

较佳地，在本步骤之前，该方法还可以进一步包括：

预先设置第二采样电阻的一端接地，另一端与第一采样电阻的一端相连；第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；

在光接收次单元没有输入光信号时，在预先设置的温度范围内，按照预先设置的温度步长，分别采集从光接收次单元输出的暗电流信号，得到暗电流模数转换值，建立温度与暗电流模数转换值的映射关系；

本步骤中，也可以建立温度与暗电流的映射关系。

获取小光输入时的温度，查询温度与暗电流模数转换值的映射关系，获取小光输入时的温度对应的暗电流模数转换值；

将得到的模数转换值减去获取的暗电流模数转换值，作为查询预先设置的小光校准曲线的模数转换值。

其中，获取所述小光校准曲线包括：

预先设置第二采样电阻的一端接地，另一端与第一采样电阻的一端相连；第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；

将输入光接收次单元的确定光功率的小光信号依序衰减预先设置的光功率阈值，经光接收次单元的光电转换后输出；

采集微处理单元采集光接收次单元输出的电流信号，进行模数转换；

以模数转换值为横坐标，依序衰减的光功率为纵坐标，进行二次函数拟合，得到小光校准曲线。

步骤508，向控制微处理单元输出小光控制信号，以使控制微处理单元将输入端与输出端断开，触发进入小光采集状态。

本步骤中，控制微处理单元将输入端与输出端相连后，光接收次单元输出的电流信号流经第一采样电阻和第二采样电阻后流入地形成回路，采集微处理单元采集第一采样电阻上的电流信号。

图6为本实用新型实施例采集微处理单元进行采样处理的方法流程示意图。参见图6，该流程包括：

步骤601，设置模数转换阈值；

步骤602，对采集的到的电流信号进行模数转换，得到模数转换值；

步骤603，判断模数转换值是否大于模数转换阈值，如果大于，执行步骤604，否则，执行步骤605；

本步骤中，输入光进行光电转换后，采集微处理单元进行采集，将采集的电流信号大小对应的模数转换值与设置的临界值，即模数转换阈值进行比对，若大于临界值则认为是大光。

步骤604，根据大光校准曲线，获取模数转换值对应的光功率值并输出；

本步骤中，采用大光所对应的校准曲线：

y=kx+w，

采集微处理单元根据该校准曲线，计算出模数转换值对应的光功率的大小，进一步地，可以将该数据转换成dbm作为监控值上报。

步骤605，根据小光校准曲线，获取模数转换值对应的光功率值并输出。

本步骤中，采用小光所对应的校准曲线：

$y=a*{\left(x_{(I_i-I_T)}\right)}^2+b*\left(x_{(I_i-I_T)}\right)+c$

进一步地，还可以获取采样温度，将模数转换值减去对应温度下的暗电流值对应的模数转换值，作为该温度下用于校准曲线的模数转换值，计算出功率值进行上报。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种提高小光监控精度的采集装置，其特征在于，该装置包括：光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第二采样电阻，其中， 

第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理单元的输入端相连； 

第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连； 

控制微处理单元由程序控制输出高阻状态或低电平； 

采样微处理单元从第一采样电阻处进行电压采样，并转换为数字量； 

光接收次单元输出与接收光大小成预先设置比例的监控电流。 

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：第二控制微处理单元以及第三采样电阻，其中， 

第三采样电阻的一端接地，另一端分别与第二采样电阻的一端以及第二控制微处理单元相连。 

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述控制微处理单元为单刀单掷开关、互补金属氧化物管、晶体二极管或三极管。 

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