CN206595997U - 光切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光切换装置，其包括两光功率输入端，光功率输出端，以及对数放大器，多路模拟开关，控制器。两光功率输入端分别与光分路器连接，光分路器与光切换开关、光电探测器连接，光切换开关与光功率输出端连接。光电探测器与多路模拟开关连接，多路模拟开关、与对数放大器连接，对数放大器与控制器连接，控制器与光切换开关多路模拟开关连接。本实用新型的有益效果在于检测范围更宽、检测精度更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光切换开关的技术领域，特别涉及一种光切换装置。
背景技术
光切换装置是一种用于光纤主备路的保护切换设备，应用于光纤通讯或CATV(有线电视)传输系统。一般应用情况是，两路光纤的光信号功率被检测，当其中一路光功率低于设定的阈值就会被切换到正常的一路上。现有的光切换装置一般是采用电阻对取样光电流进行检测，通过电阻测试的光功率范围最多30dB。专利号201220259205.8的文献提出了一种更换不同档位电阻的方法使光功率检测范围达到了50dB(-25dBm～+25dBm)，但仍然不能满足一些更低光功率检测的要求，特别是电阻检测的方法的精度难以达到更高的要求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种检测范围更宽、检测精度更高的光切换装置。
为实现上述目的，本实用新型提出的光切换装置，其包括两光功率输入端，以及光功率输出端。两光功率输入端分别与第一光分路器的第一端、第二光分路器的第一端连接，第一光分路器的第二端与光切换开关的第一输入端、第一光电探测器的输入端连接，第二光分路器的第二端与光切换开关的第二输入端、第二光电探测器的输入端连接。光切换开关的输出端与光功率输出端连接。光切换装置还包括：用于放大光电流信号并将光电流信号转换成光电压信号的对数放大器，用于将第一光电探测器、第二光电探测器与对数放大器进行连接的多路模拟开关，用于控制多路模拟开关的切换并根据两光功率输入端输出的光信号控制光切换开关的控制器。
第一光电探测器的输出端与多路模拟开关的第一输入端连接，第二光电探测器的输入端与多路模拟开关的第二输入端连接。多路模拟开关的输出端与对数放大器的输入端连接。对数放大器的输出端与控制器的输入端连接。控制器的第一控制端与光切换开关的受控端连接，控制器的第二控制端与多路模拟开关的受控端连接。
优选地，对数放大器包括：电阻(R1、R2、R3、R4、R5)，电容(C1、C2)，放大器(A1，A2)，以及三极管Q。放大器A1的同向输入端作为对数放大器的输入端，与电容C1的第一端、三极管Q的集电极连接。电容C1的第二端通过电阻R1接地，三极管Q的发射极接地。放大器A1的反向输入端通过电阻R2接基准电压Vref，并通过电容C2接地。放大器A1的输出端与三极管Q的基极、电阻R3的第一端、放大器A2的同向输入端连接。电阻R3的第二端接地。放大器A2的输出端作为对数放大器的输出端，并通过电阻R5与放大器A2的反向输入端连接。放大器A2的反向输入端还通过电阻R4接地。
优选地，对数放大器还包括可调电阻Rv，其第一端与电阻R3的第一端、放大器A2的同向输入端连接，其第二端接地。
优选地，光切换开关与光功率输出端之间设有第三光分路器。该第三光分路器的第一端与光切换开关的输出端连接，第三光分路器的第二端与光功率输出端连接，并通过第三光电探测器与多路模拟开关器的第三输入端连接。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：灵敏度可达-50dBm，检测精度和灵敏度更高；光功率的检测范围达到80dB(-50～+30dBm)，检测范围更大。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型第一实施例的结构示意图；
图2为对数电路放大器的电路结构图；
图3为本实用新型第二实施例的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本实用新型提出一种光切换装置。
参照图1，本实用新型第一实施例的结构示意图。
如图1所示，在第一实施例中，该光切换装置包括：两光功率输入端，光功率输出端，多路模拟开关1，对数放大器2以及控制器3。
其中，两光功率输入端分别为：主输入端A与备用输入端B。
主输入端A与第一光分路器41的第一端连接，第一光分路器41的第二端与光切换开关6的第一输入端、第一光电探测器51的输入端连接。备用输入端B与第二光分路器42的第一端连接，第二光分路器42的第二端与光切换开关6的第二输入端、第二光电探测器52的输入端连接。
多路模拟开关1用于将第一光电探测器51、第二光电探测器52与对数放大器2进行连接，其第一输入端与第一光电探测器51的输出端连接，其第二输入端与第二光电探测器52的输出端连接，其输出端与对数放大器2的输入端连接。
对数放大器2用于放大光电流信号并将光电流信号转换成光电压信号，其输出端与控制器3的输入端连接。
控制器3用于控制多路模拟开关1的切换，并根据主输入端A与备用输入端B输出的光信号控制光切换开关6的切换，其第一控制端与多路模拟开关1的受控端连接，其第二控制端与光切换开关6的受控端连接。
如图2所示，具体地，该对数放大器2包括：电阻(R1、R2、R3、R4、R5)，电容(C1、C2)，放大器(A1，A2)，以及三极管Q。放大器A1的同向输入端作为对数放大器2的输入端，与电容C1的第一端、三极管Q的集电极连接。电容C1的第二端通过电阻R1接地，三极管Q的发射极接地。放大器A1的反向输入端通过电阻R2接基准电压Vref，并通过电容C2接地。放大器A1的输出端与三极管Q的基极、电阻R3的第一端、放大器A2的同向输入端连接，电阻R3的第二端接地。放大器A2的输出端作为对数放大器2的输出端，并通过电阻R5与放大器A2的反向输入端连接。放大器A2的反向输入端还通过电阻R4接地。在本实施例中，通过对光电流进行对数检测，可使装置的灵敏度达到-50dBm，有效提高检测精度和灵敏度。
本实用新型的工作原理为：当主输入端A与备用输入端B输入的光信号分别通过第一光电探测器51、第二光电探测器52转换为各自对应的光电流信号时，控制器3的第一控制端输出控制信号控制多路模拟开关1的切换，依次将第一光电探测器51、第二光电探测器52与对数放大器2连通，由对数放大器2依次将第一光电探测器51与第二光电探测器52的输出的光电流信号转换成光电压信号并输出到控制器3中，再将两光电压信号分别与控制器3内设定的阀值进行比较。当主输入端A输出的光功率低于设定的阈值时，控制器3的第二控制端发送另一控制信号到光切换开关6，将信号切换到备用输入端B上；反之，则继续使用主输入端A输出的光信号，从而保证光信号的正常传输。相比现有技术，本实用新型通过对数放大器2对光电流进行对数检测，其精度和灵敏度更高。同时，通过采用多路模拟器对光电流信号进行分式检测，检测成本更低。
为扩大检测范围，优选地，对数放大器2还包括可调电阻Rv，其第一端与电阻R3的第一端、放大器A2的同向输入端连接，其第二端接地。在本实施例中，电阻R3与可调电阻Rv构成并联电路，当将可调电阻的Rv的阻值调小时，放大器A1与放大器A2之间的电阻值减小，从而使得对数放大器2的输出光电压信号与其接受的光电流信号的比值减小，即对数放大器2的斜率减小，从而提高对数放大器2的光功率检测范围。通过设置可调电阻Rv调整电路对数放大器的斜率，可使得光功率的检测范围最大达到80dB(-50～+30dBm)。
参照图3，图3为本实用新型的第二实施例的结构示意图。
为了保证本实用新型的安全性，如图3所示，在本实施例中，光切换开关6与光功率输出端之间设有第三光分路器43。该第三光分路器43的第一端与光切换开关6的输出端连接，其第二端与光功率输出端连接，并通过第三光电探测器53与多路模拟开关1器的第三输入端连接。通过设置第三光分路器43对光功率输出端的光电流信号进行检测。当光切换开关6损坏，第三光分路器43的第二端将没有信号输出从而控制器3可检测到第三光电探测器53无输入信号进行报警，提高本实用新型的安全性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种光切换装置，其包括：两光功率输入端，以及光功率输出端；两所述光功率输入端分别与第一光分路器的第一端、第二光分路器的第一端连接，所述第一光分路器的第二端与光切换开关的输入端、第一光电探测器的输入端连接，所述第二光分路器的第二端与光切换开关的输入端、第二光电探测器的输入端连接；所述光切换开关的输出端与光功率输出端连接；
其特征在于，光切换装置还包括：用于放大光电流信号并将光电流信号转换成光电压信号的对数放大器，用于将所述第一光电探测器、第二光电探测器与所述对数放大器进行连接的多路模拟开关，用于控制所述多路模拟开关的切换并根据两光功率输入端输出的光信号控制所述光切换开关的控制器；
所述第一光电探测器的输出端与所述多路模拟开关的第一输入端连接，所述第二光电探测器的输入端与所述多路模拟开关的第二输入端连接；
所述多路模拟开关的输出端与所述对数放大器的输入端连接；
所述对数放大器的输出端与所述控制器的输入端连接；
所述控制器的第一控制端与所述光切换开光的受控端连接，所述控制器的第二控制端与所述多路模拟开关的受控端连接。
2.如权利要求1所述的光切换装置，其特征在于，所述对数放大器包括：电阻(R1、R2、R3、R4、R5)，电容(C1、C2)，放大器(A1，A2)，以及三极管Q；
所述放大器A1的同向输入端作为所述对数放大器的输入端，与电容C1的第一端、三极管Q的集电极连接；电容C1的第二端通过电阻R1接地，三极管Q的发射极接地；
所述放大器A1的反向输入端通过电阻R2接基准电压Vref，并通过电容C2接地；
所述放大器A1的输出端与三极管Q的基极、电阻R3的第一端、放大器A2的同向输入端连接；电阻R3的第二端接地；
所述放大器A2的输出端作为所述对数放大器的输出端，并通过电阻R5与所述放大器A2的反向输入端连接；
所述放大器A2的反向输入端通过电阻R4接地。
3.如权利要求2所述的光切换装置，其特征在于，所述对数放大器还包括可调电阻Rv，其第一端与所述电阻R3的第一端、放大器A2的同向输入端连接，其第二端接地。
4.如权利要求1～3任意一项所述的光切换装置，其特征在于，所述光切换开关与所述光功率输出端之间设有第三光分路器；所述第三光分路器的第一端与所述光切换开关的输出端连接，所述第三光分路器的第二端与所述光功率输出端连接，并通过第三光电探测器与所述多路模拟开关的第三输入端连接。
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