一种新型光功率计制造技术

一种新型光功率计，包括PIN光电探测模块、I/V变换模块、放大滤波模块、A/D转换模块、LCD显示模块、按键模块、外部存储扩展模块、串口通讯模块、电源管理模块以及单片机模块，光信号经PIN光电探测模块进行光电转换后，经I/V变换、对数放大、低通滤波后，输入A/D转换器，转换成可被单片机识别的数字信号，再由单片机进行分析处理，最后由LCD显示模块进行显示，当被检测光波长变换时，所述按键模块进行选波，所述单片机模块从所述外部存储扩展模块读取相应的参数，重新进行计算，本实用新型专利技术波长范围宽、成本低、灵敏度高、性能稳定、便于携带的光功率计实属必要。

A new type of optical power meter

A new type of optical power meter consists of PIN photoelectric detection module, I/V conversion module, amplifier and filter module, A/D conversion module, LCD display module, key module, external storage expansion module, serial communication module, power management module and single chip microcomputer module. The optical signal is photoelectric converted by PIN photoelectric detection module, and then is processed by I/D conversion module. After V-transform, logarithmic amplification and low-pass filtering, the A/D converter is input and converted into a digital signal which can be recognized by the single-chip microcomputer, then analyzed and processed by the single-chip microcomputer, and finally displayed by the LCD display module. The expansion module reads the corresponding parameters and recalculates them. The optical power meter of the utility model has the advantages of wide wavelength range, low cost, high sensitivity, stable performance and portability.

【技术实现步骤摘要】
一种新型光功率计
本技术涉及功率计领域，尤其涉及一种新型光功率计。
技术介绍
在光电检测技术中，对光功率的检测广泛应用于光纤通讯、光学实验等，领域，在光纤通讯领域，由于光纤系统中的各部件在安装后都会产生插入损耗，从而引起光信号的衰减，导致传输信号失真，为了使光纤传输的光信号达到传输指标，必须对光缆中的光信号的传输进行功率衰减量的检测，在光学实验领域中，往往需要光功率检测设备对实验激光进行光功率值的检测，以评估光源的稳定性。目前的光功率计所采用的光电探测器主要有光电倍增管及光电池，采用光电倍增管的光功率计，检测精度较高，但工作电压高，环境因素影响大，而采用光电池的光功率计，其具有较好的灵敏度，但由于受暗点流的影响，误差较大，显然，对于现场工程应用，采用上述两种光电探测器的光功率计存在明显的缺点，因此，急需一种波长范围宽、成本低、灵敏度高、性能稳定、便于携带的光功率计实属必要。
技术实现思路
为及解决上述问题，本技术提供一种新型光功率计，具有波长范围宽、成本低、灵敏度高、性能稳定、便于携带等优点。一种新型光功率计，包括PIN光电探测模块、I/V变换模块、放大滤波模块、A/D转换模块、LCD显示模块、按键模块、外部存储扩展模块、串口通讯模块、电源管理模块以及单片机模块，光信号经PIN光电探测模块进行光电转换后，经I/V变换、对数放大、低通滤波后，输入A/D转换器，转换成可被单片机识别的数字信号，再由单片机进行分析处理，最后由LCD显示模块进行显示，当被检测光波长变换时，所述按键模块进行选波，所述单片机模块从所述外部存储扩展模块读取相应的参数，重新进行计算。本技术的进一步优选，所述PIN光电探测模块与I/V变换模块为一体式设计，所述设计中采用AD8304芯片作为对数比放大器。本技术的进一步优选，所述放大滤波模块采用OP07运算放大器的低通滤波电路。本技术的进一步优选，所述A/D转换模是基于AD公司的AD7715型A/D转换芯片的模数转换电路。本技术的进一步优选，所述单片机为STC12C5A60S2系列单片机。本技术的进一步优选，所述外部存储扩展模块采用AT28364外接存储器。本技术的进一步优选，所述LCD显示模块采用标准化的LCD1602液晶显示电路。本技术的进一步优选，所述按键模块包括波长设定键、切换键、调节键、开关键以及背光控制键。本技术的有益效果：本技术波长范围宽、成本低、灵敏度高、性能稳定、便于携带的光功率计实属必要。附图说明图1为本技术的电路模块框图；图2为本技术的对数比放大电路；图3为本技术的低通滤波电路；图4为本技术的A/D转换电路；图5为本技术的按键电路。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。参照图1，一种新型光功率计，包括PIN光电探测模块、I/V变换模块、放大滤波模块、A/D转换模块、LCD显示模块、按键模块、外部存储扩展模块、串口通讯模块、电源管理模块以及单片机模块，光信号经PIN光电探测模块进行光电转换后，经I/V变换、对数放大、低通滤波后，输入A/D转换器，转换成可被单片机识别的数字信号，再由单片机进行分析处理，最后由LCD显示模块进行显示，当被检测光波长变换时，按键模块进行选波，单片机模块从外部存储扩展模块读取相应的参数，重新进行计算。参照图2，本实施例的PIN光电探测模块与I/V变换模块采用一体式设计的方式，将PIN光电二极管与信号调理电路整合到一起，设计中采用低噪声的金属膜电阻器，损耗较小的云母电容和瓷介电容来降低噪声，为屏蔽外磁场的干扰，在悬浮的浮地端串联一个小电容或1-10K的电阻到地端，采用阻抗换型放大电路方案，该方案具有频带宽、低噪声、灵敏度高、动态范围大等优点，本设计中采用AD8304芯片，该芯片对低频光信号的对数放大芯片，设有专门的光电二极管接口，动态范围为80dB的对数比放大器，且内部集成了温度补偿电路。参考图3，光信号经过对数变换及I/V转换后，由于信号传输特性，输出信号中存在较多的噪声，为满足后续A/D转换精度的要求，本实施例中选用低噪声运算放大器OP07对信号进行滤波，该放大器的失调电压及失调电流分别为0.7mV/℃和12pA/℃，适用于较低频的微弱信号放大。参照图4，为使设计的光功率计的分辨率达到0.01dBm，本实施例中采用了16位的AD7715作为外围A/D转换芯片，AD7715转换芯片为AD公司生产的16为A/D转换芯片，具有0.0015%的非线性，内部具有可编程增益放大器、动差输入、三线串行接口、缓冲输入、输出跟新速度可编程等，适用于单通道低速小信号采样应用。结合图5所示，本实施例的单片机为STC12C5A60S2系列单片机，外部存储扩展模块采用AT28364外接存储器，LCD显示模块采用标准化的LCD1602液晶显示电路，可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V电源供电，能与单片机直接接口，进一步的，按键模块包括6个功能键，件S1为中心波长设定键，用来初始化波长设置；件S2为单位切换键，用于选择功率电平的测量单位dBm；键S3，S4为波长调节键，对输入波长进行设定，键S5为开始测量键，对光功率进行启动测量；S6为背光控制键，采用中断扫描方式工作，本实施例的串口通讯采用Prolific公司的高度集成的USB-RS232接口转换控制器PL2303来与PC进行通讯。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型光功率计，其特征在于，包括PIN光电探测模块、I/V变换模块、放大滤波模块、A/D转换模块、LCD显示模块、按键模块、外部存储扩展模块、串口通讯模块、电源管理模块以及单片机模块，光信号经PIN光电探测模块进行光电转换后，经I/V变换、对数放大、低通滤波后，输入A/D转换器，转换成可被单片机模块识别的数字信号，再由单片机进行分析处理，最后由LCD显示模块进行显示，当被检测光波长变换时，所述按键模块进行选波，所述单片机模块从所述外部存储扩展模块读取相应的参数，重新进行计算。

【技术特征摘要】
1.一种新型光功率计，其特征在于，包括PIN光电探测模块、I/V变换模块、放大滤波模块、A/D转换模块、LCD显示模块、按键模块、外部存储扩展模块、串口通讯模块、电源管理模块以及单片机模块，光信号经PIN光电探测模块进行光电转换后，经I/V变换、对数放大、低通滤波后，输入A/D转换器，转换成可被单片机模块识别的数字信号，再由单片机进行分析处理，最后由LCD显示模块进行显示，当被检测光波长变换时，所述按键模块进行选波，所述单片机模块从所述外部存储扩展模块读取相应的参数，重新进行计算。2.根据权利要求1所述的一种新型光功率计，其特征在于，所述PIN光电探测模块与I/V变换模块为一体式设计，所述设计中采用AD8304芯片作为对数比放大器。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨武，张永刚，康宁，
申请(专利权)人：南京汇泓网络科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32