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一種用于光模塊消光比的測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于光模塊消光比的測試裝置，包括依次連接在被測光模塊輸出端的光電轉(zhuǎn)換模塊、跨阻放大器和示波器以及連接在被測光模塊輸入端的脈沖信號發(fā)生器；工作時，脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生作為被測光模塊的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的電脈沖信號，被測光模塊將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為光脈沖信號，光電轉(zhuǎn)換模塊將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號；跨阻放大器將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為便于測量的電壓信號，示波器顯示電壓信號；將示波器顯示的電壓信號中的最大值與最小值的比值取對數(shù)獲得被測光模塊的消光比。本實用新型與傳統(tǒng)測試裝置相比效率高：傳統(tǒng)測試裝置每測試一個光模塊消光比指標(biāo)需要大約3秒時間；本實用新型每測試一個光模塊消光比指標(biāo)需要大約1秒時間。
【專利說明】—種用于光模塊消光比的測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光纖通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于光模塊消光比的測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖通信作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，它在未來信息社會中將起到重要作用。數(shù)十年來，光纖通信以其無可比擬的優(yōu)勢，備受業(yè)界重視和千家萬戶青睞，在我國得到了迅猛發(fā)展。
[0003]目前，光纖通信的現(xiàn)狀有兩個明顯特征:一方面，其交換、傳輸在幾年間已經(jīng)過了好幾代更新，基本形成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò)。另一方面，現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90%以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。
[0004]雖然，按業(yè)界的普遍預(yù)測，光纖通信的發(fā)展趨勢為:超高速、超大容量、超長距離、全光網(wǎng)、向億萬家庭邁進(jìn)。未來的高速通信網(wǎng)必定是全光網(wǎng)。但是，因為技術(shù)等層面的原因，這種理想狀態(tài)的實現(xiàn)尚需時日。現(xiàn)實的光網(wǎng)絡(luò)只是實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍米用電器件。
[0005]顯然，作為光電相互轉(zhuǎn)換的基本器件一光模塊，伴隨光纖通信的發(fā)展而誕生，必將在相當(dāng)一段的時間內(nèi)被海量采用。
[0006]目前，光模塊已基本形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。消光比是光模塊性能優(yōu)劣最重要的衡量指標(biāo)之一，也是實施測試最難實現(xiàn)的。消光比的定義為:1電平對應(yīng)的光功率與O電平對應(yīng)的光功率之比。
[0007]現(xiàn)階段采用的測試裝置為:直接采用國際大公司(如泰克DSA8300等)光示波器進(jìn)行。其缺點是:測試速度慢，測試成本高(每臺設(shè)備需要5萬美金)，尤其不適合批量生產(chǎn)使用。
實用新型內(nèi)容
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實用新型提供了一種用于光模塊消光比的測試裝置，其目的在于提高測試效率，節(jié)約測試成本以適應(yīng)批量生產(chǎn)，由此解決現(xiàn)有技術(shù)中測試速度慢、測試成本高以及不適合批量生產(chǎn)使用的技術(shù)問題。
[0009]本實用新型提供的用于光模塊消光比的測試裝置，包括依次連接在被測光模塊輸出端的光電轉(zhuǎn)換模塊、跨阻放大器和示波器以及連接在所述被測光模塊輸入端的脈沖信號發(fā)生器；工作時，脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生作為被測光模塊的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的電脈沖信號，被測光模塊將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為光脈沖信號，光電轉(zhuǎn)換模塊將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號；跨阻放大器將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為便于測量的電壓信號，示波器顯示所述電壓信號；將示波器顯示的電壓信號中的最大值與最小值的比值取對數(shù)獲得被測光模塊的消光比。
[0010]更進(jìn)一步地，所述測試裝置還包括用于提供電源的電源模塊。
[0011]更進(jìn)一步地，所述脈沖信號發(fā)生器包括依次連接的第二高頻振蕩電路和分壓電路。
[0012]更進(jìn)一步地，所述第二高頻振蕩電路包括第一反相器U3A、第二反相器U3B、電阻R6和電容C13 ;所述電阻R6的一端連接至所述第一反相器U3A的輸入端，所述電阻R6的一端還通過所述電容C13接地；所述電阻R6的另一端連接至所述第一反相器U3A的輸出端；所述第二反相器U3B的輸入端連接至所述第一反相器U3A的輸出端。
[0013]更進(jìn)一步地，所述分壓電路包括電阻R7、電阻R8和電阻R9 ;所述電阻R7的一端連接至第一反相器U3A的輸出端，所述電阻R7的另一端連接至被測光模塊的TD+端，所述電阻R8的一端連接至所述第二反相器U3B的輸出端，所述電阻R8的另一端連接至被測光模塊的TD-端，所述電阻R9連接在被測光模塊的TD+端與TD-端之間。
[0014]更進(jìn)一步地，所述跨阻放大器包括運放模塊U5、電阻R10、電阻R11、電阻R12和電阻R13 ;所述運放模塊U5的反相輸入端通過所述電阻RlO連接至所述光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出正端，所述運放模塊U5的正相輸入端通過所述電阻Rll連接至所述光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出負(fù)端，所述電阻R12連接在所述運放模塊U5的正相輸入端與地之間，所述電阻R13連接在所述運放模塊U5的反相輸入端與所述運放模塊U5的輸出端之間；所述運放模塊U5的輸出端用于連接示波器。
[0015]本實用新型測試速度快，測試成本低，尤其適合批量生產(chǎn)使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例提供的光模塊消光比測試裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例提供的光模塊消光比測試裝置的具體電路圖，其中圖2(a)為提供測試所需電源，圖2 (b)為測試提供所需標(biāo)準(zhǔn)信號，圖2 (C)為跨阻放大器，完成電流到電壓轉(zhuǎn)換以便于測量。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0019]圖1示出了本實用新型提供的光模塊消光比測試裝置的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分，詳述如下:
[0020]用于光模塊消光比的測試裝置包括:依次連接在被測光模塊2的輸出端的光電轉(zhuǎn)換模塊11、跨阻放大器12和示波器13以及連接在被測光模塊2的輸入端的脈沖信號發(fā)生器14 ;其中脈沖信號發(fā)生器14用于產(chǎn)生作為被測光模塊2的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的電脈沖信號，被測光模塊2用于將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為光脈沖信號，光電轉(zhuǎn)換模塊11用于將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號；跨阻放大器12用于將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為便于測量的電壓信號，示波器13用于顯示上述電壓信號的最大值(高值)VMAX和最小值(低值)VMIN ;將最大值VMAX和最小值VMIN的比值取對數(shù)獲得被測光模塊的消光比。
[0021]在本實用新型中，脈沖信號發(fā)生器14可以產(chǎn)生77.5MHZ的方波電脈沖即“I”信號和“O”信號,作為被測光模塊的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號；被測光模塊2可以將上述的方波電脈沖即“I”信號和“O”信號轉(zhuǎn)換為波形和幅度完全對應(yīng)的方波光脈沖即“I”信號和“O”信號；光電轉(zhuǎn)換模塊11再將上述對應(yīng)的方波光脈沖即“I”信號和“O”信號轉(zhuǎn)換為波形完全對應(yīng)、幅度正比于光脈沖“I”信號和“O”信號的模擬電流信號；跨阻放大器12完成電流到電壓的轉(zhuǎn)換以便于測量；示波器13用于讀取上述的模擬電信號的最大值(高值)VMAX和最小值(低值)VMIN。計算其比值VMAX/VMIN并取對數(shù)即可得到被測光模塊的消光比。
[0022]在本實用新型中，測試裝置還包括用于提供電源的電源模塊，具體電路如圖2 (a)所示，該電源模塊包括電源開關(guān)指示電路、開關(guān)穩(wěn)壓電源、第一高頻振蕩電路和整流濾波電路；其中電源開關(guān)指示電路包括開關(guān)S1、發(fā)光二極管Dl和電阻Rl ;發(fā)光二極管Dl的陽極通過開關(guān)SI連接至+5.2V電壓，發(fā)光二極管Dl的陰極通過電阻Rl接地。
[0023]開關(guān)穩(wěn)壓電源包括電源芯片U1、電容Cl、電容C2、電容C3、電阻R3、電阻R4、電阻R5和電感LI ;電源芯片Ul的VIN端連接至發(fā)光二極管Dl的陽極，電源芯片Ul的RUN端與電源芯片Ul的VIN端連接，電容Cl連接在電源芯片Ul的RUN端與地之間；電源芯片Ul的Sff端通過電感LI連接至電源VCC，電源芯片Ul的FB端通過電阻R5連接至電源VCC ;電阻R4和電阻R3依次串聯(lián)連接在電源芯片Ul的FB端與地之間；電容C2與電阻R5并聯(lián)連接；電容C3連接在電源VCC與地之間。
[0024]第一高頻振蕩電路包括反相器U2A、反相器U2B、電阻R2和電容C7 ；電阻R2連接在反相器U2A的輸入端與輸出端之間，電容C7連接在非門U2A的輸入端與地之間，反相器U2B的輸入端連接至反相器U2A的輸出端。
[0025]整流濾波電路包括:電容C8、電容C9和二極管D3 ；電容C8的一端連接至反相器U2B的輸出端，電容C8的另一端連接至二極管D3的陽極，二極管D3的陰極接地，電容C9的一端連接至二極管D3的陽極，電容C9的另一端接地；二極管D3的陽極輸出與電源VCC大小相等、極性相反的電源VEE。
[0026]在本實用新型中，開關(guān)穩(wěn)壓電源將外接的不一定干凈和不一定穩(wěn)定的+5.2V電源穩(wěn)壓為VCC (通常為+5.0V或者+3.3V)，供給其他模塊使用；第一高頻振蕩電路完成自激高頻振蕩，并通過整流濾波后共同產(chǎn)生與VCC大小相等、極性相反的電源VEE。
[0027]脈沖信號發(fā)生器14包括第二高頻振蕩電路和分壓電路，其具體電路如圖2 (b)所示，其中第二高頻振蕩電路包括第一反相器U3A、第二反相器U3B、電阻R6和電容C13 ；電阻R6的一端連接至第一反相器U3A的輸入端，電阻R6的一端還通過電容C13接地；電阻R6的另一端連接至第一反相器U3A的輸出端；第二反相器U3B的輸入端連接至第一反相器U3A的輸出端。分壓電路包括電阻R7、電阻R8和電阻R9 ;其中電阻R7的一端連接至第一反相器U3A的輸出端，電阻R7的另一端連接至被測光模塊2的TD+端，電阻R8的一端連接至第二反相器U3B的輸出端，電阻R8的另一端連接至被測光模塊2的TD-端，電阻R9連接在被測光模塊2的TD+端與TD-端之間。
[0028]其中由第一反相器U3A、第二反相器U3B、電阻R6和電容C13組成的第二高頻振蕩電路用于完成自激高頻振蕩，產(chǎn)生77.5MHZ的方波電壓脈沖即“I”信號和“O”信號，作為被測光模塊的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號；由電阻R7、電阻R8和電阻R9組成分壓電路用于適應(yīng)被測光模塊對幅度的要求。
[0029]如圖2 (C)所不，光電轉(zhuǎn)換模塊11可以米用光電轉(zhuǎn)換器件U4,用于完成將光脈沖即“ I ”信號和“O”信號轉(zhuǎn)換為波形完全對應(yīng)、幅度正比于光脈沖“ I ”信號和“O”信號但非常微弱且易受干擾的模擬電流信號。
[0030]跨阻放大器12包括運放模塊U5、電阻R10、電阻R11、電阻R12和電阻R13 ;運放模塊U5的反相輸入端通過電阻RlO連接至光電轉(zhuǎn)換器件U4的輸出正端，運放模塊U5的正相輸入端通過電阻Rll連接至光電轉(zhuǎn)換器件U4的輸出負(fù)端，電阻R12連接在運放模塊U5的正相輸入端與地之間，電阻R13連接在運放模塊U5的反相輸入端與運放模塊U5的輸出端之間；運放模塊U5的輸出端用于連接示波器13。
[0031]跨阻放大器12用于完成電流到電壓的轉(zhuǎn)換，便于示波器13的測量；圖中R14為匹配負(fù)載電阻；C14、C15為退耦電容。
[0032]示波器13可以采用通用的示波器。
[0033]為了更進(jìn)一步的說明本實用新型提供的消光比測試裝置，現(xiàn)詳細(xì)說明使用該測試裝置測試被測光模塊的消光比的過程如下:
[0034](I)預(yù)熱示波器。半小時后進(jìn)入“系統(tǒng)”進(jìn)行“訊號路徑補償”；
[0035](2)進(jìn)入“測量選擇”選擇“高值”和“低值”(又稱最大值和最小值)兩個選項；
[0036](3)在“直流耦合”、“阻抗50歐”、“AUT0”狀態(tài)下備用；
[0037](4)跳線連接被測模塊。
[0038](5)插入被測模塊；
[0039](6)接通電源開關(guān)SI ；
[0040](7)觀測波形并讀“高值”和“低值”及判決。判決具體為:生產(chǎn)控制為:“高值”=(3-10) “低值”(對應(yīng)ER=9.5-20)為合格；檢驗控制為:“高值”=(2.5-15) “低值”(對應(yīng)ER=8-23.5)為合格。只要判ER是否在合格范圍不必追求精確；精確測量(如校準(zhǔn))以光示波器測試結(jié)果為準(zhǔn)。
[0041](8)結(jié)束:斷開電源開關(guān)SI ;取下被測模塊。
[0042]為了盡可能準(zhǔn)確，讀數(shù)最好在波形覆蓋屏幕80%的狀態(tài)下進(jìn)行。否則調(diào)整一下Y軸！
[0043]本實用新型測試速度快，測試成本低，尤其適合批量生產(chǎn)使用。
[0044]在本實用新型實施例中，脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生77.5MHZ的方波電脈沖。它可以用簡單的高速反相器設(shè)計；被測光模塊將上述電信號脈沖轉(zhuǎn)換為光信號脈沖；光電轉(zhuǎn)換器件再將上述光信號脈沖轉(zhuǎn)換為電流信號脈沖。它可以直接選用光探測二極管(俗稱ROSA);跨阻放大器完成電流到電壓的轉(zhuǎn)換。其主芯片可以選用高速運算放大器(如LM7212);通用示波器直接對R14 (匹配負(fù)載電阻)上的電壓信號最大值和最小值進(jìn)行分別讀數(shù)和計算其比值。
[0045]本實用新型實施例提供的測試裝置與傳統(tǒng)測試裝置相比成本低:傳統(tǒng)測試裝置需要自制測試夾具配合專用的光示波器，成本5萬美金約合40萬人民幣；本實用新型實施例提供的測試裝置需要自制測試夾具配合通用示波器，成本約2萬人民幣。
[0046]本實用新型實施例提供的測試裝置與傳統(tǒng)測試裝置相比效率高:傳統(tǒng)測試裝置每測試一個光模塊消光比指標(biāo)需要大約3秒時間；本實用新型實施例提供的測試裝置每測試一個光模塊消光比指標(biāo)需要大約I秒時間。
[0047]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于光模塊消光比的測試裝置，其特征在于，包括依次連接在被測光模塊輸出端的光電轉(zhuǎn)換模塊、跨阻放大器和示波器以及連接在所述被測光模塊輸入端的脈沖信號發(fā)生器； 工作時，脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生作為被測光模塊的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的電脈沖信號，被測光模塊將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為光脈沖信號，光電轉(zhuǎn)換模塊將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號；跨阻放大器將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為便于測量的電壓信號，示波器顯示所述電壓信號；將示波器顯示的電壓信號中的最大值與最小值的比值取對數(shù)獲得被測光模塊的消光比。
2.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括用于提供電源的電源模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述脈沖信號發(fā)生器包括依次連接的第二聞頻振蕩電路和分壓電路。
4.如權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，所述第二高頻振蕩電路包括第一反相器U3A、第二反相器U3B、電阻R6和電容C13 ； 所述電阻R6的一端連接至所述第一反相器U3A的輸入端，所述電阻R6的一端還通過所述電容C13接地；所述電阻R6的另一端連接至所述第一反相器U3A的輸出端；所述第二反相器U3B的輸入端連接至所述第一反相器U3A的輸出端。
5.如權(quán)利要求4所述的測試裝置，其特征在于，所述分壓電路包括電阻R7、電阻R8和電阻R9 ； 所述電阻R7的一端連接至第一反相器U3A的輸出端，所述電阻R7的另一端連接至被測光模塊的TD+端，所述電阻R8的一端連接至所述第二反相器U3B的輸出端，所述電阻R8的另一端連接至被測光模塊的TD-端，所述電阻R9連接在被測光模塊的TD+端與TD-端之間。
6.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述跨阻放大器包括運放模塊U5、電阻R10、電阻町1、電阻1?12和電阻1?13 ； 所述運放模塊U5的反相輸入端通過所述電阻RlO連接至所述光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出正端，所述運放模塊U5的正相輸入端通過所述電阻Rll連接至所述光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出負(fù)端，所述電阻R12連接在所述運放模塊U5的正相輸入端與地之間，所述電阻R13連接在所述運放模塊U5的反相輸入端與所述運放模塊U5的輸出端之間；所述運放模塊U5的輸出端用于連接示波器。
【文檔編號】G01M11/02GK203572633SQ201320683092
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】徐國才 申請人:深圳市千行電子有限公司