CN205725768U - 一种利用太阳能供电的光模块测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用太阳能供电的光模块测试系统，通过太阳能供电的形式对光模块测试系统进行供电，本着环保理念的原则，能够有效的降低不可再生能源的损耗，同时采用虚拟仪器技术而设计的光模块测试系统，可有效地提高生产率、降低成本、实现光通信模块测试自动化，包括测试系统及太阳能供电系统，所述太阳能供电系统连接测试系统，所述太阳能供电系统内设置有供电电路、供电控制器、稳压电路及光伏板，所述光伏板连接稳压电路，所述稳压电路连接供电控制器，所述供电控制器连接供电电路，所述供电电路连接测试系统；所述测试系统包括测试板、控制系统、误码发送仪、电开关、光信号处理电路及误码分析仪，所述供电电路连接测试板。

Description

一种利用太阳能供电的光模块测试系统

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，具体的说，是一种利用太阳能供电的光模块测试系统。

背景技术

太阳能（solar energy），是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，太阳能利用由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的固体光伏电池组成。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电能。天台及建筑物表面均可使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

太阳能的优点：

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，便于采集，且无须开采和运输。

（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

（4）长久：根据太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。

1966年英籍华裔学者高锟（C.K.KA）和霍克哈母（C.K.HOCKHAM）发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤（Optical Fiber）进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。1970年，光纤研制取得了重大突破，同时作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。由于光纤和半导体激光器的技术进步，是1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑。1976年，美国在亚特兰大（ATLANTA ）进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场实验，系统采用GAALAS激光器作为光源，多模光纤做传输介质，速率为44.7Mb/s，传输距离约10km。1976年美国亚特兰大进行的现场实验，标志着光纤通信从基础发展到了商业应用的阶段。此后，光纤通信技术不断发展：光纤从多模发展到单模，工作波长从0.85um发展到1.31和1.55um，传输速率从几十发展到几十。另一方面，随着技术的进步和大规模产业的形成，光纤价格不断下降，应用范围不断扩大：从初期的市话局间中继到长途干线进一步延伸到用户接入网，从数字电话到有线电视（CATV），从单一类型信息的传输到多种业务的传输。目前光纤已成为信息宽带的主要媒质，光纤通信系统将成为未来国家基础设施的支柱。

光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。

光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质实现信息传输，达到通信目的的一种最新通信技术。

通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光频作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波 ，因此用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。

光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。

光纤通信的应用领域是很广泛的，主要用于市话中继线，光纤通信的优点在这里可以充分发挥，逐步取代电缆，得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现以逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法；用于全球通信网、各国的公共电信网（如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线）；它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线（CATV）系统，用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。

在光纤模拟通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、预调制等处理，而电信号反处理则是发端处理的逆过程，即解调、放大等处理。在光纤数字通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化，即脉冲编码调制（PCM ）和线路码型编码处理等，而电信号反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通信，电信号处理主要包括对信号进行放大，和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。

目前，国内企业在光通信产品的参数测试过程中主要还是使用国内外的先进测试设备，各种测试仪器之间大多是孤立的，而且主要是用手调仪器控制面板上的各种旋钮、按钮，用人眼观看仪器上的波形或数据；这样不仅测试过程操作繁杂，容易出错，而且重要的是测试效率太低。因此提高生产率、降低成本、实现光通信模块测试自动化成为提高光电企业市场竞争力的关键之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能供电的光模块测试系统，通过太阳能供电的形式对光模块测试系统进行供电，本着环保理念的原则，能够有效的降低不可再生能源的损耗，同时采用虚拟仪器技术而设计的光模块测试系统，可有效地提高生产率、降低成本、实现光通信模块测试自动化。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种利用太阳能供电的光模块测试系统，包括测试系统及太阳能供电系统，所述太阳能供电系统连接测试系统，所述太阳能供电系统内设置有供电电路、供电控制器、稳压电路及光伏板，所述光伏板连接稳压电路，所述稳压电路连接供电控制器，所述供电控制器连接供电电路，所述供电电路连接测试系统。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述太阳能供电系统内还设置有蓄电池组，所述蓄电池组连接供电控制器。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述测试系统包括测试板、控制系统、误码发送仪、电开关、光信号处理电路及误码分析仪，所述测试板分别通过电开关同误码发送仪和误码分析仪连接，所述控制系统分别连接误码发送仪和误码分析仪，所述测试板通过光信号处理电路连接测试系统；所述供电电路连接测试板。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述控制系统包括测试控制中心和数据库，所述数据库连接测试控制中心，所述测试控制中心分别连接误码发送仪、测试板、光信号处理电路和误码分析仪。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述电开关包括电开关1和电开关2，所述误码发送仪通过电开关1与测试板连接；所述误码分析仪通过电开关2与测试板连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述光信号处理电路内设置有光开关矩阵、光衰减器、耦合器及光功率计，所述测试板连接光开关矩阵，所述光开关矩阵连接光衰减器，所述光衰减器分别连接测试控制中心和耦合器，所述耦合器分别连接测试板和光功率计，所述光功率计连接测试控制中心。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述光信号处理电路内还设置有DC转换电路，所述DC转换电路分别连接光开关矩阵和测试控制中心。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型通过太阳能供电的形式对光模块测试系统进行供电，本着环保理念的原则，能够有效的降低不可再生能源的损耗，同时采用虚拟仪器技术而设计的光模块测试系统，可有效地提高生产率、降低成本、实现光通信模块测试自动化。

本实用新型可以解决自动测试系统彼此间不兼容，达到共享硬件和软件的目的，利用通用硬件模块，可以快速、方便地组建各种自动测试系统，利用计算机的强大功能，可方便地进行信号分析、数据处理、存储、传输以及显示等。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

一种利用太阳能供电的光模块测试系统，通过太阳能供电的形式对光模块测试系统进行供电，本着环保理念的原则，能够有效的降低不可再生能源的损耗，同时采用虚拟仪器技术而设计的光模块测试系统，可有效地提高生产率、降低成本、实现光通信模块测试自动化，如图1所示，特别设置有下述结构：包括测试系统及太阳能供电系统，所述太阳能供电系统连接测试系统，所述太阳能供电系统内设置有供电电路、供电控制器、稳压电路及光伏板，所述光伏板连接稳压电路，所述稳压电路连接供电控制器，所述供电控制器连接供电电路，所述供电电路连接测试系统。

在设计使用时，太阳光照射在光伏板上，光伏板将太阳能转换为电能，而后利用稳压电路将微小且压降不同的电压信号放大并稳压在一个设定值范围内，而后将这个经升压和稳压后的电压源利用供电控制器进一步处理为测试系统所能使用的电压源并利用供电电路对测试系统进行供电，使测试系统能够工作并对待测光模块进行参数测试。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，能够在夜晚或光线强度弱的天气里依然能够利用太阳能供电而不需要市政供电，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述太阳能供电系统内还设置有蓄电池组，所述蓄电池组连接供电控制器。

在设计使用时，太阳光照射在光伏板上，光伏板将太阳能转换为电能，而后利用稳压电路将微小且压降不同的电压信号放大并稳压在一个设定值范围内，而后将这个经升压和稳压后的电压源一部分利用供电控制器进一步处理为测试系统所能使用的电压源并利用供电电路对测试系统进行供电，使测试系统能够工作并对待测光模块进行参数测试；同时另一部分经升压和稳压后的电压源将通过供电控制器输入到蓄电池组内存储起来，当夜晚和光照度弱的天气里，蓄电池组将通过供电控制器释电，并利用供电控制器进一步处理为测试系统所能使用的电压源并利用供电电路对测试系统进行供电，使测试系统能够工作并对待测光模块进行参数测试；从而保障能够在全天24小时内都可进行光电模块的测试。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述测试系统包括测试板、控制系统、误码发送仪、电开关、光信号处理电路及误码分析仪，所述测试板分别通过电开关同误码发送仪和误码分析仪连接，所述控制系统分别连接误码发送仪和误码分析仪，所述测试板通过光信号处理电路连接测试系统；所述供电电路连接测试板。

可以解决自动测试系统彼此间不兼容，达到共享硬件和软件的目的，利用通用硬件模块，可以快速、方便地组建各种自动测试系统，利用计算机的强大功能，可方便地进行信号分析、数据处理、存储、传输以及显示等。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述控制系统包括测试控制中心和数据库，所述数据库连接测试控制中心，所述测试控制中心分别连接误码发送仪、测试板、光信号处理电路和误码分析仪。

实施例5：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述电开关包括电开关1和电开关2，所述误码发送仪通过电开关1与测试板连接；所述误码分析仪通过电开关2与测试板连接。

实施例6：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述光信号处理电路内设置有光开关矩阵、光衰减器、耦合器及光功率计，所述测试板连接光开关矩阵，所述光开关矩阵连接光衰减器，所述光衰减器分别连接测试控制中心和耦合器，所述耦合器分别连接测试板和光功率计，所述光功率计连接测试控制中心。

实施例7：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述光信号处理电路内还设置有DC转换电路，所述DC转换电路分别连接光开关矩阵和测试控制中心。

本实用新型所述测试板主要实现的功能有：

实现高低告警信号的俘获；

光模块发射端、接收端工作电流的采集。

本实用新型所述控制系统主要实现的功能有:

1、控制误码发送仪，在实现的软件中可以设置误码分析仪测量二进制误码的模式（1误码/0误码/全误码）等参数。以及控制误码发送仪开始和停止发送电信号。最后可以显示误码率计算结果值。

2、控制光功率计、光衰减器及DC转换电路，对这些仪器可以通过发送GPIB命令设置测量仪器的各项初始参数及读取测量结果。

3、通过计算机RS232串口，测试控制中心内的计算机与测试板内的单片机通信，实现计算机采集光模块发射端与接收端的工作电流、高低告警值的测量以及计算机向单片机发送命令控制光电开关的切换。

4、将测试结果存储到数据库中，方便管理与查询。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用太阳能供电的光模块测试系统，其特征在于：包括测试系统及太阳能供电系统，所述太阳能供电系统连接测试系统，所述太阳能供电系统内设置有供电电路、供电控制器、稳压电路及光伏板，所述光伏板连接稳压电路，所述稳压电路连接供电控制器，所述供电控制器连接供电电路，所述供电电路连接测试系统。

2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能供电的光模块测试系统，其特征在于：所述太阳能供电系统内还设置有蓄电池组，所述蓄电池组连接供电控制器。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用太阳能供电的光模块测试系统，其特征在于：所述测试系统包括测试板、控制系统、误码发送仪、电开关、光信号处理电路及误码分析仪，所述测试板分别通过电开关同误码发送仪和误码分析仪连接，所述控制系统分别连接误码发送仪和误码分析仪，所述测试板通过光信号处理电路连接测试系统；所述供电电路连接测试板。

4.根据权利要求3所述的一种利用太阳能供电的光模块测试系统，其特征在于：所述控制系统包括测试控制中心和数据库，所述数据库连接测试控制中心，所述测试控制中心分别连接误码发送仪、测试板、光信号处理电路和误码分析仪。

5.根据权利要求4所述的一种利用太阳能供电的光模块测试系统，其特征在于：所述电开关包括电开关1和电开关2，所述误码发送仪通过电开关1与测试板连接；所述误码分析仪通过电开关2与测试板连接。

6.根据权利要求5所述的一种利用太阳能供电的光模块测试系统，其特征在于：所述光信号处理电路内设置有光开关矩阵、光衰减器、耦合器及光功率计，所述测试板连接光开关矩阵，所述光开关矩阵连接光衰减器，所述光衰减器分别连接测试控制中心和耦合器，所述耦合器分别连接测试板和光功率计，所述光功率计连接测试控制中心。

7.根据权利要求6所述的一种利用太阳能供电的光模块测试系统，其特征在于：所述光信号处理电路内还设置有DC转换电路，所述DC转换电路分别连接光开关矩阵和测试控制中心。