一种光功率监测电路及方法技术

本申请公开了一种光功率监测方法，包括采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的ADC值；将所述ADC值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻；所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至微处理器的第一端口和第二端口；所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；根据采集得到的ADC值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率。本申请利用阻值不同的两个采样电阻，分别对不同范围的光功率进行采样监测，因而可以在全光功率范围内都取得较好的监测精度。本申请还公开了一种光功率监测电路，同样具有上述有益效果。

Optical power monitoring circuit and method

The invention discloses an optical power monitoring method, including the acquisition of the optical receiving module according to the electrical signal generated by the optical power of ADC; the ADC value is compared with a threshold value according to the comparison result, the analog switch will switch on the first sampling resistor or second sample resistance; the other end of the first sampling resistor and the second sampling resistor are respectively connected to the microprocessor for the first and second ports; the first sampling resistance is less than the second sampling resistor; according to the collected ADC value calculation formula of sampling resistance corresponding to the selection and calculation of switched optical power. In this application, two sampling resistors with different resistances are sampled and monitored in different ranges of optical power, so that a good monitoring accuracy can be achieved in all optical power range. The utility model also discloses an optical power monitoring circuit, and has the same beneficial effect.

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光电
，特别涉及一种光功率监测电路及方法。
技术介绍
随着技术的发展与进步，光电技术已经在当今社会各行各业中得到了广泛的应用。在光电技术中，光模块(OpticalModule)作为一类基础设备，可以进行光电转换并符合SFF-8472协议；其中的光接收组件(ReceiverOpticalSubassembly，ROSA)通常由雪崩光电二极管(AvalanchePhotoDiode，APD)或PIN二极管与跨阻放大器构成，可将接收到的光信号转换为电信号，以便微处理器(MicrocontrollerUnit，MCU)对通过采样电阻采集到的电信号进行计算和分析，即进行接收信号强度指示(ReceivedSignalStrengthIndication，RSSI)的监测与计算。现有技术中，在利用光模块进行宽范围的光功率监测时，常常会出现部分监测区间测量精确度低甚至无法监测的问题。这是由于在现有技术中，只设置一个采样电阻，并且其阻值大小是不可调的，因此其无法适应宽范围的光功率监测：对于阻值较大的采样电阻，当待监测的光功率较大时，其得到的电压信号的值也比较大，而单片机ADC模块的可检测电压值是有上限的，超过了一定的数值之后会令ADC模块进入饱和，导致光功率的监测结果不准确；而对于阻值较小的采样电阻，当待监测的光功率较小时，其得到的电压信号很可能会低于单片机ADC模块的分辨率，因而也无法准确监测。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种光功率监测电路及方法，以便有效保证宽范围光功率监测的精确度。为解决上述技术问题，本申请提供一种光功率监测电路，包括：光接收组件、模拟开关、第一采样电阻、第二采样电阻和微处理器；其中，所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；所述光接收组件通过所述模拟开关，与所述第一采样电阻和所述第二采样电阻切换连接，所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至所述微处理器的第一端口和第二端口；所述微处理器通过所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻，采集所述光接收组件根据光功率所产生的电信号，对光功率进行监测。可选地，所述模拟开关为单刀双掷开关；所述模拟开关的动端连接至所述光接收组件，所述模拟开关的第一不动端连接至所述第一采样电阻，所述模拟开关的第二不动端连接至所述第二采样电阻，所述模拟开关的控制信号端连接至所述微处理器的第三端口；当所述控制信号端接收到的所述微处理器发送的控制信号为第一状态时，所述动端连接至所述第一不动端，当所述控制信号端接收到的所述微处理器发送的控制信号为第二状态时，所述动端连接至所述第二不动端。可选地，所述光功率监测电路还包括与所述光接收组件连接的偏置电压调节模块，用于向所述光接收组件提供合适的偏置电压。可选地，所述光功率监测电路还包括镜像电流源模块，用于将所述光接收组件产生的光电流镜像出电流信号，所述电流信号经所述模拟开关流入所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻。可选地，当所述光接收组件的监测范围为-45dBm～-8dBm，且所述微处理器的电压监测范围为0～2.5V时，所述第一采样电阻阻值为10kΩ，所述第一采样电阻阻值为150kΩ。本申请还提供了一种光功率监测方法，包括：采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的ADC值；将所述ADC值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻；所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至微处理器的第一端口和第二端口；所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；根据采集得到的ADC值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率。可选地，所述模拟开关默认接通所述第一采样电阻。可选地，所述将所述ADC值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻包括：判断所述模拟开关是否接通所述第一采样电阻；若所述模拟开关接通所述第一采样电阻，则判断所述ADC值是否小于第一门限值；若是，则将所述模拟开关切换接通所述第二采样电阻；若所述模拟开关没有接通所述第一采样电阻，则判断所述ADC值是否大于第二门限值；若是，则将所述模拟开关切换接通所述第一采样电阻；所述第一门限值小于所述第二门限值。可选地，所述根据采集得到的ADC值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率包括：若所述模拟开关接通所述第一采样电阻，则根据P＝x4*a4_1+x3*a3_1+x2*a2_1+x*a1_1+b_1计算光功率，其中，P为光功率大小，单位为dBm，x为ADC值，a4_1、a3_1、a2_1、a1_1、b_1为第一组校准系数；若所述模拟开关接通所述第二采样电阻，则根据P＝x4*a4_2+x3*a3_2+x2*a2_2+x*a1_2+b_2计算光功率，其中，P为光功率大小，单位为dBm，x为ADC值，a4_2、a3_2、a2_2、a1_2、b_2为第二组校准系数。可选地，所述第一组校准系数的测定步骤包括：当所述模拟开关接通所述第一采样电阻时，采集得到五个不同光功率对应的ADC值，且所述五个ADC值均大于所述第一门限值；根据所述不同光功率及其对应的ADC值进行四阶多项式拟合，计算得到所述第一组校准系数；所述第二组校准系数的测定步骤包括：当所述模拟开关接通所述第二采样电阻时，采集得到五个不同光功率对应的ADC值，且所述五个ADC值均小于所述第二门限值；根据所述不同光功率及其对应的ADC值进行四阶多项式拟合，计算得到所述第二组校准系数。本申请所提供的光功率监测方法中，通过采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的ADC值；将所述ADC值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻；所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至微处理器的第一端口和第二端口；所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；根据采集得到的ADC值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率。可见，相比于现有技术，本申请所提供的光功率监测方法中，可以利用模拟开关在两个阻值大小不同的采样电阻中选择一个用于光功率的监测，因此，对于不同范围的光功率，可以分别采用不同大小的采样电阻进行监测，以分别满足不同光功率大小范围的测量精度要求，实现对光功率的全范围内的准确监测。本申请所提供的光功率监测电路可以实现上述光功率监测方法，同样具有上述有益效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。图1为本申请实施例所提供的一种光功率监测电路的原理框图；图2为本申请实施例所提供的全范围光功率下采样电压的测量结果图；图3为本申请实施例所提供的一种光功率监测方法的流程图；图4为本申请实施例所提供的又一种光功率监测方法的流程图；图5为本申请实施例所提供的光功率的四阶多项式函数表达式拟合过程的流程图。具体实施方式为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光功率监测电路，其特征在于，包括光接收组件、模拟开关、第一采样电阻、第二采样电阻和微处理器；其中，所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；所述光接收组件通过所述模拟开关，与所述第一采样电阻和所述第二采样电阻切换连接，所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至所述微处理器的第一端口和第二端口；所述微处理器用于控制所述模拟开关切换接通所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻，采集所述光接收组件根据光功率所产生的电信号，对光功率进行监测。

【技术特征摘要】
1.一种光功率监测电路，其特征在于，包括光接收组件、模拟开关、第一采样电阻、第二采样电阻和微处理器；其中，所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；所述光接收组件通过所述模拟开关，与所述第一采样电阻和所述第二采样电阻切换连接，所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至所述微处理器的第一端口和第二端口；所述微处理器用于控制所述模拟开关切换接通所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻，采集所述光接收组件根据光功率所产生的电信号，对光功率进行监测。2.根据权利要求1所述光功率监测电路，其特征在于，所述模拟开关为单刀双掷开关；所述模拟开关的动端连接至所述光接收组件，所述模拟开关的第一不动端连接至所述第一采样电阻，所述模拟开关的第二不动端连接至所述第二采样电阻，所述模拟开关的控制信号端连接至所述微处理器的第三端口；当所述控制信号端接收到的所述微处理器发送的控制信号为第一状态时，所述动端连接至所述第一不动端，当所述控制信号端接收到的所述微处理器发送的控制信号为第二状态时，所述动端连接至所述第二不动端。3.根据权利要求2所述光功率监测电路，其特征在于，所述光功率监测电路还包括与所述光接收组件连接的偏置电压调节模块，用于向所述光接收组件提供偏置电压。4.根据权利要求2所述光功率监测电路，其特征在于，所述光功率监测电路还包括镜像电流源模块，用于将所述光接收组件产生的光电流镜像出电流信号，所述电流信号经所述模拟开关流入所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻。5.根据权利要求1至4任一项所述光功率监测电路，其特征在于，当所述光接收组件的监测范围为-45dBm～-8dBm，且所述微处理器的电压监测范围为0～2.5V时，所述第一采样电阻阻值为10kΩ，所述第一采样电阻阻值为150kΩ。6.一种光功率监测方法，其特征在于，包括：采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的ADC值；将所述ADC值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻；所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至微处理器的第一端口和第二端口；所述第一采样电阻的阻值小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘树文，刘小煜，谢怀堂，吴春付，
申请(专利权)人：东莞铭普光磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44