專利名稱：一種高精度突發(fā)接收光功率監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種突發(fā)接收光功率監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON-Passive Optical Network)由于消除了電信局端與用戶端之間的有源設(shè)備，不需要中途的光電中繼或者信號(hào)處理，因此具有建網(wǎng)成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)
點(diǎn)ο在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種一點(diǎn)到多點(diǎn)的系統(tǒng)，即一個(gè)光線路終端 (OLT,Optical Line ^Terminal)與多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT，Optical Net ^Terminal)通過(guò)樹形光纖鏈路連接。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的上行方向，從各ONT到OLT的數(shù)據(jù)傳輸采用時(shí)分多址(TDMA, Time Division Multiple Access)的方式，也就是突發(fā)數(shù)據(jù)包的傳輸；在下行方向，OLT 發(fā)出的信號(hào)是廣播式發(fā)給所有的多個(gè)ONT(單點(diǎn)發(fā)送，多點(diǎn)接收)，各用戶需要從中取出發(fā)給自己的數(shù)據(jù)。GEPONCGigabit Ethernet Passive Optical Network)禾口 GP0N( Gi gab it—Capable Passive Optical Network)業(yè)務(wù)是異步的，在上行業(yè)務(wù)中，給每個(gè)用戶一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)隙，即從ONT到OLT的業(yè)務(wù)不是連續(xù)的，由一個(gè)個(gè)突發(fā)數(shù)據(jù)組成。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由于各個(gè) ONT的位置不同、距離不同、光線路狀態(tài)不同，其光纖中傳輸損耗就不同，造成OLT接收到的各個(gè)數(shù)據(jù)包光功率大小各異，所以要求OLT的接收部分為突發(fā)式、高動(dòng)態(tài)范圍，這也是突發(fā)模式光接收機(jī)的主要特點(diǎn)之一。OLT設(shè)備可以分為光電模塊和系統(tǒng)主機(jī)兩個(gè)部分，光電模塊完成光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，同時(shí)提供光電性能的監(jiān)控與告警(包括接收到的突發(fā)光功率大小監(jiān)控)。在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò) (PON)系統(tǒng)中，OLT的上行數(shù)據(jù)接收工作在突發(fā)模式下，由于ONT的位置不同，所以常常需要 OLT的光電模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控上行ONT突發(fā)的發(fā)光功率，并根據(jù)監(jiān)控的異常情況上報(bào)系統(tǒng)主機(jī)。 由于ONT的發(fā)光時(shí)隙由OLT系統(tǒng)分配，最短的發(fā)光時(shí)間在數(shù)百納秒，這種特殊的工作方式?jīng)Q定了 OLT光模塊必須使用突發(fā)的光功率測(cè)量電路，在數(shù)百納秒的時(shí)間以內(nèi)獲取突發(fā)的光功率值。圖6是現(xiàn)有技術(shù)中OLT光模塊測(cè)試突發(fā)接收光功率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6 所示，測(cè)試突發(fā)接收光功率裝置的原理是，當(dāng)ONT上行突發(fā)光信號(hào)輸入后，光探測(cè)器61接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)輸出給監(jiān)測(cè)電路62，監(jiān)測(cè)電路62再將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為與輸入光功率大小成比例的模擬電壓，然后采樣保持電路63會(huì)將該模擬電壓保持，直到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路64完成模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理并輸出到微處理器65得到相應(yīng)的監(jiān)測(cè)光功率值，最后再將該值存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元里供系統(tǒng)讀取。但是在現(xiàn)有的接收光功率監(jiān)測(cè)技術(shù)中，都存在著測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍有限的問(wèn)題。比如采用電流-電壓型的對(duì)數(shù)放大器來(lái)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)的技術(shù)方案，但是該方案的缺點(diǎn)是在強(qiáng)光輸入時(shí)，電壓信號(hào)飽和，導(dǎo)致強(qiáng)光測(cè)試精度難以滿足實(shí)際的測(cè)試需求；有的采用電流型的鏡像電流源來(lái)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)的技術(shù)方案，該方案的缺點(diǎn)是在弱光輸入時(shí)，電流信號(hào)微弱，導(dǎo)致弱光測(cè)試精度難以滿足實(shí)際的測(cè)試需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中OLT對(duì)突發(fā)接收光功率信號(hào)監(jiān)測(cè)范圍不足的問(wèn)題，提供了一種新的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，采用分段監(jiān)測(cè)的方式，針對(duì)接收到的強(qiáng)光和弱光分別采用各自最佳的監(jiān)測(cè)電路，且分別采樣保持和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，大大提高了 OLT模塊在監(jiān)測(cè)應(yīng)用時(shí)的動(dòng)態(tài)工作范圍和精度。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括光探測(cè)器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、 微處理器，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的輸出端直接連接到微處理器，還包括強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路、第一采樣保持電路、弱光監(jiān)測(cè)電路和第二采樣保持電路，光探測(cè)器分別連接到強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路和弱光監(jiān)測(cè)電路的輸入端，強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路的輸出端連接到第一采樣保持電路的輸入端，弱光監(jiān)測(cè)電路的輸出端連接到第二采樣保持電路的輸入端，第一采樣保持電路和第二采樣保持電路的輸出端分別連接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的兩個(gè)輸入端。上述的強(qiáng)光檢測(cè)電路包括鏡像電流源和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，所述鏡像電流源的輸入端與光探測(cè)器連接，輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第一采樣保持電路的輸入端連接；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，將鏡像電流源的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路包括但不限于負(fù)載電阻和跨阻放大電路中的任一種。上述的弱光監(jiān)測(cè)電路包括前置放大電路和對(duì)數(shù)檢測(cè)器，所述前置放大電路的輸入端與光探測(cè)器連接，輸出端與對(duì)數(shù)檢測(cè)器的輸入端連接，對(duì)數(shù)檢測(cè)器的輸出端與第二采樣保持電路連接；所述前置放大電路為跨阻放大器電路；所述對(duì)數(shù)監(jiān)測(cè)電路，將前置放大電路輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)比例的模擬電壓。所述的弱光監(jiān)測(cè)電路還可以采用的技術(shù)方案是弱光監(jiān)測(cè)電路包括鏡像電流源和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，所述鏡像電流源的輸入端與光探測(cè)器連接，輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第二采樣保持電路的輸入端連接，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路包括但不限于負(fù)載電阻和跨阻放大電路中的任一種；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，將鏡像電流源的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。在前述的強(qiáng)光檢測(cè)電路和弱光監(jiān)測(cè)電路中，所述跨阻放大電路包括跨阻放大器、 電阻和電容，電阻和電容跨接在跨阻放大器的反向輸入端和輸出端之間；跨阻放大器的反向輸入端與鏡像電流源的輸出端連接，正向輸入端與2. 5V電源連接。前述的光探測(cè)器為雪崩電壓二極管。一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括步驟模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路采樣弱光監(jiān)測(cè)模擬電壓信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣值Dl的步驟；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路采樣強(qiáng)光監(jiān)測(cè)模擬電壓信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣值D2的步驟；微處理器接收數(shù)字值Dl和D2，根據(jù)微處理器內(nèi)部寫入的映射關(guān)系獲取對(duì)應(yīng)的光功率數(shù)值Ml和M2的步驟；微處理器計(jì)算并輸出監(jiān)測(cè)光功率值的步驟；微處理器將輸出監(jiān)測(cè)光功率值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元的步驟。前述的微處理器計(jì)算并輸出監(jiān)控光功率值的步驟包括比較Ml是否大于微處理器中預(yù)設(shè)的光功率值M0，如果是，輸出的監(jiān)測(cè)光功率值為M1，否則比較M2是否小于 (M0+1 )，如果是，輸出的光監(jiān)測(cè)光功率值為M2，否則輸出的監(jiān)測(cè)光功率值為(M1+M2) /2。
采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，成功避開(kāi)各種接收光功率監(jiān)測(cè)電路的測(cè)試盲區(qū)或低精度區(qū)，最終實(shí)現(xiàn)增大接收光功率的監(jiān)測(cè)范圍，提高監(jiān)測(cè)精度，可以滿足用戶對(duì)ONT上行光功率監(jiān)測(cè)誤差小于正負(fù)IdB的要求。


圖1是本發(fā)明突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框圖； 圖2是強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路的一種應(yīng)用方式原理圖3是弱光監(jiān)測(cè)電路的一種應(yīng)用方式原理圖； 圖4是弱光監(jiān)測(cè)電路的另一種應(yīng)用方式原理圖5是本發(fā)明突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一個(gè)具體實(shí)施例的電路原理圖； 圖6是現(xiàn)有技術(shù)的突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框圖； 圖7是本發(fā)明突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。如圖1所示，本發(fā)明突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框圖。一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括光探測(cè)器U、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路12、微處理器13，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路12的輸出端直接連接到微處理器13，還包括強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路14、第一采樣保持電路15、 弱光監(jiān)測(cè)電路16和第二采樣保持電路17，光探測(cè)器11分別連接到強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路14和弱光監(jiān)測(cè)電路16的輸入端，強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路14的輸出端連接到第一采樣保持電路15的輸入端， 弱光監(jiān)測(cè)電路16的輸出端連接到第二采樣保持電路17的輸入端，第一采樣保持電路15和第二采樣保持電路17的輸出端分別連接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路12的兩個(gè)輸入端。測(cè)試突發(fā)接收光功率裝置的原理是當(dāng)ONT上行突發(fā)光信號(hào)輸入后，光探測(cè)器接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)分別輸入給強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路和弱光監(jiān)測(cè)電路，強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路和弱光監(jiān)測(cè)電路再分別將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為與輸入光功率大小成比例的模擬電壓，然后各自相連的采樣保持電路會(huì)將該模擬電壓采樣后保持，直到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路完成模數(shù)轉(zhuǎn)換處理且輸入到微處理器計(jì)算得到相應(yīng)監(jiān)測(cè)光功率值后，再將該值存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元供系統(tǒng)讀取。本發(fā)明具體實(shí)施方式
中所用的光探測(cè)器，采用光纖通信系統(tǒng)中普遍采用的雪崩電壓二極管光探測(cè)器，比如美國(guó)的Emcore公司的8413-2614-B。圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
中強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路的一種應(yīng)用方式。強(qiáng)光檢測(cè)電路14 包括鏡像電流源141和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路142，所述鏡像電流源141的輸入端與光探測(cè)器11連接，輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路142的輸入端連接，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路142的輸出端與第一采樣保持電路15的輸入端連接。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，將鏡像電流源的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
光探測(cè)器接11收光信號(hào)，并產(chǎn)生光電流發(fā)送給鏡像電流源，鏡像電流源產(chǎn)生與平均光電流對(duì)應(yīng)成比例的鏡像電流，鏡像電流送到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路將鏡像電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，用于將鏡像電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)， 在實(shí)際方式上可以使用阻值較小的負(fù)載電阻將鏡像電流轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓，或者使用跨阻值較小的跨阻放大電路的方式將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓，強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路的輸出即為該模擬電壓，它隨接收光功率大小的變化而單調(diào)變化的。圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式
中弱光監(jiān)測(cè)電路的一種應(yīng)用方式。弱光監(jiān)測(cè)電路16 包括前置放大電路161和對(duì)數(shù)檢測(cè)器162，所述前置放大電路161的輸入端與光探測(cè)器11 連接，輸出端與對(duì)數(shù)檢測(cè)器162的輸入端連接，對(duì)數(shù)檢測(cè)器162的輸出端與第二采樣保持電路17連接。所述前置放大電路為跨阻放大器電路；所述對(duì)數(shù)監(jiān)測(cè)電路，將前置放大電路輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)比例的模擬電壓。光探測(cè)器接收光信號(hào)，并產(chǎn)生光電流信號(hào)發(fā)送給跨阻放大電路(前端放大電路)， 跨阻放大電路將光電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)送到對(duì)數(shù)檢測(cè)器，對(duì)數(shù)檢測(cè)器的監(jiān)測(cè)范圍很大，能夠?qū)㈦妷盒盘?hào)轉(zhuǎn)變成對(duì)數(shù)比例的模擬電壓。弱光監(jiān)測(cè)電路的輸出即為該模擬電壓，它隨接收光功率大小的變化而線性變化的。圖4同樣也可以作為本發(fā)明具體實(shí)施方式
中弱光監(jiān)測(cè)電路的應(yīng)用方式之一。弱光監(jiān)測(cè)電路16包括鏡像電流源163和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路164，所述鏡像電流源163的輸入端與光探測(cè)器11連接，輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路164的輸入端連接，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路164的輸出端與第二采樣保持電路17的輸入端連接；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，將鏡像電流源的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。但是其中的放大電路必須使用阻值較大的負(fù)載電阻將鏡像電流轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓，或者使用跨阻值較大的跨阻放大器的方式將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓。圖5是本發(fā)明所述一種高精度突發(fā)接收光功率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。如圖5所示，本電路設(shè)計(jì)中的強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路和弱光監(jiān)測(cè)電路部分分別采用了圖2和圖3介紹的方案，其中U1作為APD (雪崩電壓二極管)芯片的偏置電源輸入到鏡像電流源 U2的輸入端，鏡像電流源U2的參考輸出端直接連接到APD芯片的負(fù)極，鏡像電流源U2的鏡像監(jiān)控輸出端連接到跨阻放大器U4的反向輸入端，U4的正向輸入端為一個(gè)2. 5V的穩(wěn)定參考電壓，U4的反向輸入端和U4輸出端之間并聯(lián)跨接了第一電阻Rl和第一電容Cl，用于把U2出來(lái)的電流監(jiān)控信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓型號(hào)。U2、U4、R1、C1組成強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路連接到第一采樣保持電路，第一采樣保持電路由第一開(kāi)關(guān)Si、第二電阻R2、第三電容C3、第六電壓跟隨器TO和第四電阻C4組成，U4的輸出端連接到第一開(kāi)關(guān)Sl的信號(hào)輸入端，Sl的信號(hào)輸出端連接到第二電阻R2的一端，R2的另外一端連接到第三電容C3上一端和U6的正向輸入端， C3的另外一端連接到地，U6的反向輸入端與U6輸出端及第四電容C4的其中一端相連，并輸送到微處理器(單片機(jī))U8的其中一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換輸入管腳，C4的另外一端直接連接到地。弱光監(jiān)測(cè)電路由前置放大電路U3、第二電容C2、對(duì)數(shù)檢測(cè)器U5組成，并輸入到第二采樣保持電路。APD芯片的正極連接到U3的輸入端，U3的輸出端連接到C2的一端，C2 的另外一端連接到U5的輸入端，U3將信號(hào)通過(guò)C2交流耦合到U5。第二采樣保持電路由第二開(kāi)關(guān)S2、第三電阻R3、第五電容C5、第七電壓跟隨器U7和第六電容C6組成，TO的輸出端連接到S2的信號(hào)輸入端，S2的信號(hào)輸出端連接到R3的一端，R3的另外一端連接到C5上一端和U7的正向輸入端，C5的另外一端連接到地，U7的反向輸入端與U7輸出端及C6的一端相連，并連接到微處理器(單片機(jī))U8的另外一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換輸入管腳，C6的另外一端直接連接到地。目前大多數(shù)的微處理器(MCU)都在內(nèi)部集成了模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，并且價(jià)格也較低(比如Atmel公司的型號(hào)為ATMega88的AVR單片機(jī)及ADI公司的型號(hào)為ADuC7020的單片機(jī))。如圖7是本發(fā)明具體實(shí)施方式
中微處理器在突發(fā)接收光功率監(jiān)測(cè)操作時(shí)的軟件流程圖。如圖7所示，微處理器操作流程包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟
步驟101、光探測(cè)器接收ONT發(fā)射的光信號(hào)，開(kāi)始接收光功率監(jiān)測(cè)； 步驟102、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器采樣弱光監(jiān)測(cè)信號(hào)，轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字采樣值為Dl ； 步驟103、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器采樣強(qiáng)光監(jiān)測(cè)信號(hào)，轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字采樣值為D2 ； 步驟104、微處理器收到數(shù)字量Dl和D2后，根據(jù)內(nèi)部固定寫入的映射關(guān)系，獲取對(duì)應(yīng)的光功率數(shù)值Ml和M2 ；
步驟105、微處理器中存儲(chǔ)有一個(gè)預(yù)設(shè)的光功率值M0，如果Ml大于M0，則輸出監(jiān)測(cè)光功率值M1，然后執(zhí)行步驟108，否則則執(zhí)行
步驟106、如果M2小于(M0+1)，則輸出監(jiān)測(cè)光功率值M2，然后執(zhí)行步驟108，否則執(zhí)行步驟107
步驟107、輸出監(jiān)測(cè)光功率值為(M1/2+M2/2)；
步驟108、微處理器將輸出監(jiān)測(cè)光功率值存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元。系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)兩線式串行總線讀取光功率數(shù)值。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括光探測(cè)器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、微處理器，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的輸出端直接連接到微處理器，其特征在于，還包括強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路、 第一采樣保持電路、弱光監(jiān)測(cè)電路和第二采樣保持電路，光探測(cè)器分別連接到強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路和弱光監(jiān)測(cè)電路的輸入端，強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路的輸出端連接到第一采樣保持電路的輸入端， 弱光監(jiān)測(cè)電路的輸出端連接到第二采樣保持電路的輸入端，第一采樣保持電路和第二采樣保持電路的輸出端分別連接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的兩個(gè)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述強(qiáng)光檢測(cè)電路包括鏡像電流源和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，所述鏡像電流源的輸入端與光探測(cè)器連接，輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第一采樣保持電路的輸入端連接；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，將鏡像電流源的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述弱光監(jiān)測(cè)電路包括前置放大電路和對(duì)數(shù)檢測(cè)器，所述前置放大電路的輸入端與光探測(cè)器連接，輸出端與對(duì)數(shù)檢測(cè)器的輸入端連接，對(duì)數(shù)檢測(cè)器的輸出端與第二采樣保持電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述前置放大電路為跨阻放大器電路；所述對(duì)數(shù)監(jiān)測(cè)電路，將前置放大電路輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)比例的模擬電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述弱光監(jiān)測(cè)電路包括鏡像電流源和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，所述鏡像電流源的輸入端與光探測(cè)器連接，輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第二采樣保持電路的輸入端連接；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，將鏡像電流源的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路包括但不限于負(fù)載電阻和跨阻放大電路中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述跨阻放大電路包括跨阻放大器、電阻和電容，電阻和電容跨接在跨阻放大器的反向輸入端和輸出端之間；跨阻放大器的反向輸入端與鏡像電流源的輸出端連接，正向輸入端與2. 5V 電源連接。
8.根據(jù)1至5中的任一權(quán)利要求所述的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光探測(cè)器為雪崩電壓二極管。
9.一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括步驟模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路采樣弱光監(jiān)測(cè)模擬電壓信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣值Dl的步驟；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路采樣強(qiáng)光監(jiān)測(cè)模擬電壓信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣值D2的步驟；微處理器接收數(shù)字值Dl和D2，根據(jù)微處理器內(nèi)部寫入的映射關(guān)系獲取對(duì)應(yīng)的光功率數(shù)值Ml和M2的步驟；微處理器計(jì)算并輸出監(jiān)測(cè)光功率值的步驟；微處理器將輸出監(jiān)測(cè)光功率值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述微處理器計(jì)算并輸出監(jiān)控光功率值的步驟包括比較Ml是否大于微處理器中預(yù)設(shè)的光功率值M0，如果是，輸出的監(jiān)測(cè)光功率值為M1， 否則比較M2是否小于(M0+1 )，如果是，輸出的光監(jiān)測(cè)光功率值為M2，否則輸出的監(jiān)測(cè)光功率值為(Ml+M2)/2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種高精度突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括光探測(cè)器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，還包括光探測(cè)器分別連接到強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路和弱光監(jiān)測(cè)電路的輸入端，強(qiáng)光監(jiān)測(cè)電路的輸出端連接第一采樣保持電路的輸入端，弱光監(jiān)測(cè)電路的輸出端連接第二采樣保持電路的輸入端，第一采樣保持電路和第二采樣保持電路的輸出端分別連接模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的兩個(gè)輸入端。所述方法包括采樣弱光和強(qiáng)光監(jiān)測(cè)模擬電壓信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣值D1和D2；微處理器根據(jù)D1和D2獲取對(duì)應(yīng)的光功率數(shù)值M1和M2，計(jì)算并輸出監(jiān)測(cè)光功率值并將輸出監(jiān)測(cè)光功率值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元。本發(fā)明可以達(dá)到增大突發(fā)接收光功率的監(jiān)測(cè)范圍及精度的有益效果。
文檔編號(hào)H04B10/08GK102185649SQ201110118198
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者宋巖, 王婧, 賀詩(shī)東 申請(qǐng)人:成都優(yōu)博創(chuàng)技術(shù)有限公司