全文摘要
本实用新型公开了一种用于EDFA光增益模块的测试装置，由信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路、接口电路、以及电源电路组成，通过本实用新型中的电路系统，可以实时监测EDFA光增益模块中泵浦的温度信息、电流信息、输入光功率大小、输出光功率大小，并根据实际出厂需求调节泵浦的驱动电压，从而调节输出光功率大小，以使得输出光功率大小符合出厂测试要求。本实用新型提供的一种用于EDFA光增益模块的测试装置，简化了EDFA光增益模块出厂检测工作，提高了产品生产效率。
主设计要求
1.一种用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，包括：信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路、接口电路、以及电源电路；所述信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路经所述接口电路连接至待测EDFA光增益模块；其中：所述信号采集电路与所述主控电路信号连接，以采集EDFA光增益模块测试输入光信号和输出光信号并传输至所述主控电路；所述温度探测电路与所述主控电路信号连接，以用于EDFA光增益模块泵浦温度信号的探测与监控；所述降压泵浦驱动电路与所述主控电路信号连接，以用于EDFA光增益模块泵浦电流的产生与调节；所述主控电路采集EDFA光增益模块的测试输入光信号、输出光信号及泵浦温度信号并处理，所述主控电路输出用于降压泵浦驱动电路的PWM调制信号以调节EDFA光增益模块泵浦电压大小；所述电源电路与所述信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路相连，以提供工作电压。
设计方案
1.一种用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，包括：信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路、接口电路、以及电源电路；所述信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路经所述接口电路连接至待测EDFA光增益模块；其中：
所述信号采集电路与所述主控电路信号连接，以采集EDFA光增益模块测试输入光信号和输出光信号并传输至所述主控电路；
所述温度探测电路与所述主控电路信号连接，以用于EDFA光增益模块泵浦温度信号的探测与监控；
所述降压泵浦驱动电路与所述主控电路信号连接，以用于EDFA光增益模块泵浦电流的产生与调节；
所述主控电路采集EDFA光增益模块的测试输入光信号、输出光信号及泵浦温度信号并处理，所述主控电路输出用于降压泵浦驱动电路的PWM调制信号以调节EDFA光增益模块泵浦电压大小；
所述电源电路与所述信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路相连，以提供工作电压。
2.如权利要求1所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，所述接口电路模块为接线端子。
3.如权利要求2所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，所述接线端子至少包括30pin。
4.如权利要求2或3所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，所述接线端子为AWG26-28线径接线端子。
5.如权利要求1所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，所述温度探测电路包括热敏电阻，所述热敏电阻贴在所述EDFA光增益模块泵浦外壳上以使所述热敏电阻阻值随所述EDFA光增益模块泵浦温度线性变化。
6.如权利要求5所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。
7.如权利要求1所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，所述降压泵浦驱动电路为基于DCDC芯片的降压式变换电路。
8.如权利要求1所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，还包括报警电路，所述报警电路与所述主控电路信号连接，以用于当所述主控电路采集到的EDFA光增益模块的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号异常时发出警报。
9.如权利要求8所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，所述报警电路为LED灯。
10.如权利要求1所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，所述主控电路与所述接口电路相连以拓展连接至上位机。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于光通信领域，更具体地，涉及一种用于EDFA光增益模块的测试装置。
背景技术
EDFA是Erbium Doped Fiber Amplifier(掺铒光纤放大器)的缩写。它是利用光纤纤芯中掺杂的稀土元素——铒的受激辐射来实现光信号的放大。掺铒光纤放大器的诞生是光纤通信领域革命性的突破，它使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能，是DWDM系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件。其研发和应用，对光纤通信的发展有着重要的意义。从第一台掺饵光纤放大器被英国南安普顿大学研制成功以来，EDFA由于其高增益，低噪声，耦合效率高，温度偏振不敏感，具有几十纳米放大带宽等优点，被广泛应用于光通信系统。
市场上，常见的EDFA主要有光电一体EDFA模块和EDFA光增益模块两种，其中，光电一体EDFA不仅具有光增益模块，同时具备有源电路模块，因此其体积偏大，在应用方面具有一定的局限性。而EDFA光增益模块主要为光无源模块，其主要包括5个部分：掺铒光纤(EDF)、光耦合器(WDM)、光隔离器(ISO)、光滤波器(Optical Filter)、泵浦源(PumpingSupply)、光电探测器(PD,Photodiode)；由于其主要为无源模块，因此具有体积小、功耗低、使用方便等特点，可以根据用户使用的情况十分方便地安装在各种各样的应用系统中，如SDH机架内、CATV机盒内、DWDM系统机架内等。
然而，目前市面上并没有很多单独生产EDFA光增益模块的厂家，因此针对EDFA光增益模块的测试电路也非常少，无法满足EDFA光增益模块出厂测试。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种用于EDFA光增益模块的测试装置，其目的在于通过测试电路实时监测EDFA光功率增益模块中一级泵浦及二级泵浦的温度信息、电流信息、输入光功率大小、输出光功率大小，并调节一级泵浦的驱动电流，二级泵浦的驱动电流，由此解决现有技术无法对EDFA光增益模块进行出厂测试的技术问题。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种用于EDFA光增益模块的测试装置，其特征在于，包括：信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路、接口电路、以及电源电路，所述信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路经所述接口电路连接至待测EDFA光增益模块；其中：
所述信号采集电路与所述主控电路信号连接，以采集EDFA光增益模块测试输入光信号和输出光信号并传输至所述主控电路；
所述温度探测电路与所述主控电路信号连接，以用于EDFA光增益模块泵浦温度信号的探测与监控；
所述降压泵浦驱动电路与所述主控电路信号连接，以用于EDFA光增益模块泵浦电流的产生与调节；
所述主控电路采集EDFA光增益模块的测试输入光信号、输出光信号及泵浦温度信号并处理，所述主控电路输出用于降压泵浦驱动电路的PWM调制信号以调节EDFA光增益模块泵浦电压大小；
所述电源电路与所述信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路相连，以提供工作电压。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其接口电路模块为接线端子。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其接线端子至少包括30pin。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其接线端子为AWG26-28线径接线端子。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其温度探测电路包括热敏电阻，所述热敏电阻贴在所述EDFA光增益模块泵浦外壳上以使所述热敏电阻阻值随所述EDFA光增益模块泵浦温度线性变化。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其热敏电阻为负温度系数热敏电阻。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其降压泵浦驱动电路为基于DCDC芯片的降压式变换电路。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其还包括报警电路，所述报警电路与所述主控电路信号连接，以用于当所述主控电路采集到的EDFA光增益模块的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号异常时发出警报。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其报警电路为LED灯。
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其主控电路所述接口电路相连以拓展连接至上位机。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本实用新型提供的一种用于EDFA光增益模块的测试装置，由信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路、接口电路、以及电源电路组成，通过本实用新型中的电路系统，可以实时监测EDFA光增益模块中泵浦的温度信息、电流信息、输入光功率大小、输出光功率大小，并根据实际出厂需求调节泵浦的驱动电压，从而调节输出光功率大小，以使得输出光功率大小符合出厂测试要求。本实用新型提供的一种用于EDFA光增益模块的测试装置，简化了EDFA光增益模块出厂检测工作，提高了产品生产效率。
(2)本实用新型提供的一种用于EDFA光增益模块的测试装置，其接口电路通过采用AWG26-28线径接线端子，以用于供电线缆及通信线缆的连接，从而达到电路连接牢靠，并能保证每个电路都能通过足够的电流，同时接线端子使得电路可以随时断开，而不必把它们焊接起来或者缠绕在一起，操作方便快捷，且装置整体接线美观,施工和维护更加方便。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-输入光电二极管；2-一级泵浦；3-二级泵浦；4-输出光电二极管；5-第一热敏电阻；6-第一降压电路；7-接线端子；8-第二降压电路；9-第二热敏电阻；10-主控芯片；11-报警电路。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型提供了一种用于EDFA光增益模块的测试装置，如图1所示，包括：信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路、接口电路、以及电源电路，所述信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路经所述接口电路连接至待测EDFA光增益模块；其中：
所述信号采集电路与所述主控电路信号连接，以采集EDFA光增益模块测试输入光信号和输出光信号并传输至所述主控电路；
优选地，所述信号采集电路采用光电二极管，所述光电二极管优选为mini封装InGaAs光电二极管，其型号为富泰科技Mini-Coaxial InGaAs PIN Photodiode，其输入电压为5V，可探测的最大输入光功率为10dBm；所述光电二极管分为输入光电二极管和输出光电二极管，所述输入光电二极管接收EDFA光增益模块测试输入光信号以用于监控输入所述EDFA光增益模块的光的功率；所述输出光电二极管接收EDFA光增益模块测试输出光信号以用于监控输出所述EDFA光增益模块的光的功率；
所述温度探测电路与所述主控电路信号连接，以用于EDFA光增益模块泵浦温度信号的探测与监控；
优选地，所述温度探测电路采用热敏电阻，优选为负温度系数热敏电阻，其型号为敏创电子薄膜NTC热敏电阻；所述负温度系数热敏电阻贴在所述EDFA光增益模块泵浦外壳上以使所述负温度系数热敏电阻阻值随所述EDFA光增益模块泵浦温度线性变化，所述主控电路通过采集所述负温度系数热敏电阻阻值以获取所述EDFA光增益模块泵浦温度信息。
所述降压泵浦驱动电路与所述主控电路信号连接，以用于EDFA光增益模块泵浦电流的产生与调节；
优选地，所述降压泵浦驱动电路为基于DCDC芯片的降压式变换电路，其DCDC芯片为ADP1872，从而使得所述降压泵浦驱动电路输出电压为+0.6V～+3.2V，输出电流0A～8A；
本实用新型提供的用于EDFA光增益模块的测试装置，其降压泵浦电路优选为第一降压电路和第二降压电路，分别用于第一级放大中的泵浦的驱动控制及第二级放大中的泵浦的驱动控制。
所述主控电路采集EDFA光增益模块的测试输入光信号、输出光信号及泵浦温度信号并处理，所述主控电路输出用于降压泵浦驱动电路的PWM调制信号以调节EDFA光增益模块泵浦电压大小；
优选地，所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其主控电路采用STM32主控芯片，优选为STM32F 103C8T6，所述STM32主控芯片内部提供4路独立的模数转换器(AD1,AD2,AD3,AD4)，分别用于输入光电二极管、第一热敏电阻、第二热敏电阻、输出光电二极管的信号采集；同时该芯片还提供2路脉宽调制信号PWM1(Pulse Width Modulation)和PWM2，分别用于调节第一降压电路和第二降压电路的输出电压，以此来调节一级泵浦和二级泵浦的驱动电压大小，实现功率控制功能；所述主控芯片还提供了串行通信接口RS232，以实现与上位机的协议通信及控制；优选地，所述主控电路，其RS232接口与所述接口电路相连以拓展连接至上位机，以实现与上位机的协议通信及控制。
所述接口电路将待测的EDFA光增益模块与测试电路连接，所述信号采集电路经所述接口电路采集待测EDFA输入和输出光功率信号；所述温度探测电路经所述接口电路采集待测EDFA泵浦温度信号；所述降压泵浦驱动电路经所述接口电路输出信号以实现待测EDFA泵浦的驱动控制；
本实用新型提供的用于EDFA光增益模块的测试装置，由于采用了多个电路，而每个电路都需要进行供电，如果每个电路都单独接到电源电路，将会造成设计的复杂化，且影响装置整体设计，不易维护；而如果集成到一根线接至电源电路，则会造成线路电流过大，易损坏等问题；因此，为解决这些问题，本实用新型设计一个接口电路，所述接口电路与所述电源电路连接，所述电源电路与所述接口电路相连并经所述接口电路电连接至所述信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路，以提供工作电压，从而避免了其他电路直接接至电源电路而造成电流过载，不易维护等问题。
优选地，所述接口电路模块采用接线端子，所述接线端子至少包括30pin，其线径优选为AWG26-28线径，其型号优选为为samtec TEM-120-02-03.0-G-D-L1-K-TR，所述AWG26-28线径接线端子至少包括以下接线：一级泵浦的供电1对；由于二级泵浦峰值工作电流在10A，因此二级泵浦供电线为10对；输入光电二极管的供电线1对，输出光电二极管的供电线1对；RS232串口通信线3根，以与所述主控电路进行信号交互；从而达到电路连接牢靠，并能保证每个电路都能通过足够的电流，同时接线端子使得电路可以随时断开，而不必把它们焊接起来或者缠绕在一起，操作方便快捷，且装置整体接线美观,施工和维护更加方便。
所述电源电路为+5V直流电源，以提供工作电压。
所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，其还包括报警电路，所述报警电路与所述主控电路信号连接，以用于当所述主控电路采集到的EDFA光增益模块的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号异常时发出警报；
优选地，所述报警电路为LED灯，所述LED灯与所述主控电路信号连接，以用于当所述主控电路采集到的EDFA光增益模块的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号异常时，所述LED灯点亮以发出警报；优选地，所述LED灯为深圳超越光电0603贴片LED。
所述的用于EDFA光增益模块的测试装置，还包括上位机，所述主控电路经RS232接口拓展连接至上位机，以进行信息交互；所述上位机优选为终端电脑。
工作时，AWG26-28线径接线端子外接+5V直流电源，AWG26-28线径接线端子将待测EDFA光增益模块与测试电路连接，AWG26-28线径接线端子包含以下线缆：输入光电探测器的电压探测线缆一对，该信号接入主控电路ARM芯片的AD1；输出光电探测器的电压探测线缆一对，该信号接入主控电路ARM芯片的AD4；用于泵浦供电的线缆10对；用于RS232串口通信的线缆3根；使用导热硅脂将第一热敏电阻和第二热敏电阻分别粘贴在一级泵浦及二级泵浦的外壳上；测试时，从EDFA光增益模块的输入端输入-5dBm的1550nm信号光，该信号光通过1:99耦合器，1％端进入输入光电二极管中，通过AD1采集的信号判断此时输入光满足要求；当输入光功率达到特定数值后，通过改变主控电路中的PWM1的占空比，来实现对第一降压电路的输出电压的增加，实现对一级泵浦输出功率的增加；当一级功率的输出达到特定值后，通过改变主控电路中的PWM2的占空比，来实现对第二降压电路的输出电压的增加，实现对二级泵浦输出功率的增加；EDFA光增益模块输出光接入1:99的耦合器，其中1％端接入输出光电二极管，用于监控输出光的功率，通过AD4采集的输出光电二极管的电压信号判断此时EDFA光增益模块输出功率是否满足设计要求。
工作时，当主控电路获取的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号异常时，主控电路驱动报警电路发出警报，LED灯点亮，提醒工作人员故障，以避免器件损坏；同时，所述主控电路将获取的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号通过RS232接口传输至上位机。
以下结合实施例做进一步说明：
实施例1：本实用新型提供了一种用于EDFA光增益模块的测试装置，如图1所示，包括：信号采集电路、温度探测电路、降压泵浦驱动电路、主控电路、接口电路、报警电路、以及电源电路；其中：
所述信号采集电路采用mini封装InGaAs光电二极管，其型号为富泰科技Mini-Coaxial InGaAs PIN Photodiode；所述温度探测电路采用负温度系数热敏电阻，其型号优选为敏创电子薄膜NTC热敏电阻；所述降压泵浦驱动电路为基于DCDC芯片的降压式变换电路，其DCDC芯片为ADP1872；所述主控电路采用STM32主控芯片，其型号为STM32F 103C8T6，所述STM32主控芯片内部提供4路独立的模数转换器(AD1,AD2,AD3,AD4)，分别用于输入光电二极管、第一热敏电阻、第二热敏电阻、输出光电二极管的信号采集，主控电路通过RS232接口将采集到的信息传输至上位机；同时该芯片还提供2路脉宽调制信号PWM1(PulseWidth Modulation)和PWM2，分别用于调节第一降压电路和第二降压电路的输出电压，以此来调节一级泵浦和二级泵浦的驱动电压大小，实现功率控制功能；所述主控芯片还提供了串行通信接口RS232，以实现与上位机的协议通信及控制；所述接口电路模块采用AWG26-28线径接线端子，其接线端子为40pin，所述AWG26-28线径接线端子至少包括以下接线：一级泵浦的供电1对；由于二级泵浦峰值工作电流在10A，因此二级泵浦供电线为10对；输入光电二极管的信号采集线1对，输出光电二极管的信号采集线1对；RS232串口通信线3根，以与所述主控电路进行信号交互；所述电源电路为+5V直流电源；所述报警电路为LED灯，其型号为深圳超越光电0603贴片LED。
工作时，当主控电路获取的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号异常时，主控电路驱动报警电路发出警报，LED灯点亮，提醒工作人员故障，以避免器件损坏；同时，所述主控电路将获取的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号通过RS232接口传输至上位机。
以下为具体测试过程：
本实施例中待测试的EDFA光增益模块包括以下部件：掺铒光纤(EDF)、光耦合器(WDM)、光隔离器(ISO)、光滤波器(Optical Filter)、2个泵浦源(Pumping Supply)；
在本实施例中，通过40pin接线端子将EDFA光增益模块与测试装置连接，所述40pin接线端子外接+5V直流电源，40pin接线端子中包含以下线缆：输入光电二极管的电压探测线缆一对，该信号接入主控电路ARM芯片的AD1；输出光电二极管的电压探测线缆一对，该信号接入主控电路ARM芯片的AD4；用于泵浦供电的线缆10对；用于RS232串口通信的线缆3根。首先使用导热硅脂将第一热敏电阻和第二热敏电阻分别粘贴在一级泵浦及二级泵浦的外壳上；测试时：
步骤1：EDFA光增益模块输入-5dBm的1550nm的信号光，该信号光通过1:99耦合器，1％端进入输入光电二极管中，用于监控输入光的功率，通过AD1采集的信号判断此时输入光满足要求；
步骤2：当输入光功率达到特定数值后，调节PWM1信号，使第一降压电路的输出电压达到+1.6V，此时一级980nm泵浦的输出功率为300mW；
步骤3：当一级功率的输出达到特定值后，调节PWM2信号，使第二降压电路的输出电压达到+3.2V，此时二级940nm泵浦的输出功率为8W；
步骤4：EDFA光增益模块输出光接入1:99的耦合器，其中1％端接入输出光电二极管，用于监控输出光的功率，通过AD4采集的输出光电二极管的电压信号判断此时EDFA光增益模块输出功率达到37dBm，满足设计要求，检测合格。
测试过程中，当主控电路获取的测试输出光信号和\/或泵浦温度信号异常时，主控电路驱动报警电路发出警报，提醒工作人员故障，以避免器件损坏。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920310733.3
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209472619U
授权时间:20191008
主分类号:H04B 10/073
专利分类号:H04B10/073
范畴分类:39B;
申请人:长飞光纤光缆股份有限公司
第一申请人:长飞光纤光缆股份有限公司
申请人地址:430074 湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷大道九号
发明人:陶金金;廖招龙;陈章汝
第一发明人:陶金金
当前权利人:长飞光纤光缆股份有限公司
代理人:陈玉
代理机构:42233
代理机构编号:武汉臻诚专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计