【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光通信领域，尤其涉及全光交换、光开关技术，具体是一种meme光开关微镜片最优偏转电压自动调试装置及调试方法。
技术介绍
1、meme光开关是通过偏转电压控制硅基微镜片偏转，进而实现光路切换功能。每个meme光开关的硅基微镜片有两个偏转偏转电压控制引脚p脚和n脚，还有一个地引脚g，因每个p脚或n脚的最优偏转电压都需从600个以上的参数中找出最优参数，如果采用人工调试方式，调试一个mems光开关需要约3个小时，效率极低无法满足批量生产需求。
2、如果能研制出一种meme光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，能够在60秒内收敛出一个mems光开关硅基微镜片最优偏转电压参数，这样将能大幅提高生产效率，社会和经济价值巨大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提供meme光开关微镜片最优偏转电压自动调试装置及调试方法。这种装置低成本、具有效率高、小型化、轻量化、低功耗的优点，便于工业化应用。这种方法操作方便、实用性强，能提高生产效率。
2、实现本专利技术目的的技术方案是：
3、一种meme光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置， 包括互连的驱动控制电路板和与高稳定光源、高精度光功率计连接的meme光开关夹具，其中，所述驱动控制电路板设有嵌入式微处理器和与嵌入式微处理器连接的控制调试接口连接器、电源管理模块、复位单元、高性能通信控制器、健康管理单元及高压直流偏置电平模块，控制调试接口连接器还与电源管理模块及高性能通信
4、所述嵌入式微处理器为高度集成的低功耗高性能微处理器，作用是解析管控指令信号，按照管控指令信号生成高压直流偏置电平模块控制信号，使高压直流偏置电平模块电路输出96路数值不同的高精度的直流偏置电平，嵌入式微处理器同时接收健康管理单元6采集的工作电压、当前电路板温度健康管理信息，器件型号为：xk29085007。
5、所述电源管理模块为高度集成的电源转换模块，作用是把12v供电电压转换成3.3v和60v工作电压、为复位单元、高性能通信控制器、嵌入式微处理器、高压直流偏置电平模块提供工作所需的电压和电流。
6、所述复位单元采用复位芯片max6822tuk-t，主要作用是为嵌入式微处理器5提供低电平复位信号。
7、所述高性能通信控制器为实现通信协议转换与控制功能的微型控制器，用于管控输入输出嵌入式微处理器的控制信号，器件型号为hhd65hvd230。
8、所述健康管理单元设有互连的温度检测芯片hwd18b20-a和分压电阻。
9、所述高压直流偏置电平模块设有1个高压输出da芯片，da芯片spi控制总线接口信号管脚通过pcb布线连接嵌入式微处理器的spi接口，da芯片输出接口输出的并行驱动电平信号采用并行连接方式接入meme光开关夹具。
10、一种meme光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试方法，包括上述meme光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，所述方法包括如下步骤：
11、1）系统初始化：包括：
12、1-1）中断设置及使能：配置嵌入式微处理器的中断管理寄存器，使能can接收中断，并将其它闲置中断关闭；
13、1-2）ad控制器初始化：配置嵌入式微处理器的ad控制器寄存器，设置adc优先级为中级、时钟设置寄存器频率为100ksps、设置连续采样时的等待周期间隔1个系统时钟、启动运行控制寄存器连续5次采样；
14、1-3）spi控制器初始化：配置嵌入式微处理器的spi控制器寄存器，配置控制寄存器采用主机模式、设置时钟相位cpol为0即时钟空闲时为低电平和极性cpha为0即在时钟的第一个跳变沿进行数据采集，配置spi波特率为100bit/s，配置扩展寄存器使串行传输的数据高位在前；
15、1-4）can控制器初始化：配置嵌入式微处理器的can控制器寄存器使can通信速率为500kbps、工作模式为正常工作模式、接收滤波采用双滤波器模式，并开辟接收缓存区用于存储总线接收到的数据；
16、1-5）da芯片阵列初始化：通过spi对da芯片进行初始化配置，使da芯片的4路通道全部使能，并将输出模式设置为三态模式；
17、1-6）光开关初始化：控制da芯片输出光开关光路切换所需电压，使光开关处于某路光路连通状态；
18、1-7）通信协议处理组件初始化：初始化通信协议处理组件的软件全局变量，使全局变量处于预定初始值；
19、2）系统自检：系统自检流程主要完成设备工作参数即电源电压及温度的采集，并根据预定义的阈值来判断系统状态是否正常，包括：
20、2-1）系统周期性的从ad中获取健康管理单元输出的电压值，每路ad均进行5次连续采样，结果取算术平均值；
21、2-2）采集的12位数值与输入电压的对应关系为n=(ui*4095)/2.5，其中n为数值，ui为输入电压；
22、2-3）输入电压乘以相应的系数即可得到要监测的实际参数值，计算公式为：p=ui*α，其中p为结果参数值，ui为输入电压，α系数由实际电路参数决定；
23、2-4）依据预定义的阈值来判断参数的状态为正常还是异常,工作电压的判断阈值为58.0v - 62.0v,电路板温度的判断阈值为-35℃ - 65℃；
24、3）次优参数生成：da输出口按照步进0.3v变换输出电压，记录光功率计读数最小时的电压值，即为p脚和n脚次优参数电压值；
25、4）最优参数生成：同步按照次优电压值，固定p脚电压值，以0.1v步进调整n脚电压，记录光功率计读数最小时的电压值，即为n脚最优参数电压值；同步按照最优电压值，固定n脚电压值，以0.1v步进调整p脚电压，记录光功率计读数最小时的电压值，即为p脚最优参数电压值,此时p脚和n脚的最优电压即为被测mems光开关的最优参数。
26、本技术方案能解决人工方式从1200余个参数中找出mems光开关硅基微镜片最优偏转参数耗时超过3个小时的技术难题，能够在60s内自动找出最优参数，大幅提升了生产效率便于在产线上推广应用。
27、这种装置低成本、具有效率高、小型化、轻量化、低功耗的优点，便于工业化应用。这种方法操作方便、实用性强，能提高生产效率。
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1.一种MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，包括互连的驱动控制电路板和与高稳定光源、高精度光功率计连接的MEME光开关夹具，其中，所述驱动控制电路板设有嵌入式微处理器和与嵌入式微处理器连接的控制调试接口连接器、电源管理模块、复位单元、高性能通信控制器、健康管理单元及高压直流偏置电平模块，控制调试接口连接器还与电源管理模块及高性能通信控制器连接、高压直流偏置电平模块还与电源管理模块及复位单元连接，驱动控制电路板输入端连接外部控制、调试、供电信号；所述MEME光开关夹具为可固定MEMS光开关并使MEME光开关P脚、N脚、G脚与控制电路板连接的器件，MEME光开关夹具P脚、N脚、G脚与驱动控制板连接；所述高稳定光源与固定在MEMS光开关夹具上的光开关光口连接、高稳定光源光口输出高稳定1550nm波长光信号，在-20℃~50℃温度范围内，功率稳定度能达到±0.1dbm；高精度光功率计与固定在光开关夹具上的MEMS光开关光口连接、能测量1550nm光信号且测量精度至少为0.1dBm。
2.根据权利要求1所述的MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试
3.根据权利要求1所述的MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，所述电源管理模块为高度集成的电源转换模块，作用是把12V供电电压转换成3.3V和60V工作电压、为复位单元、高性能通信控制器、嵌入式微处理器、高压直流偏置电平模块提供工作所需的电压和电流。
4.根据权利要求1所述的MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，所述复位单元采用复位芯片MAX6822TUK-T，作用是为嵌入式微处理器5提供低电平复位信号。
5.根据权利要求1所述的MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，所述高性能通信控制器为实现通信协议转换与控制功能的微型控制器，用于管控输入输出嵌入式微处理器的控制信号，器件型号为HHD65HVD230。
6.根据权利要求1所述的MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，所述健康管理单元设有互连的温度检测芯片HWD18B20-A和分压电阻。
7.根据权利要求1所述的MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，所述高压直流偏置电平模块设有1个高压输出DA芯片，DA芯片SPI控制总线接口信号管脚通过PCB布线连接嵌入式微处理器的SPI接口，DA芯片输出接口输出的并行驱动电平信号采用并行连接方式接入MEME光开关夹具。
8.一种MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试方法，包括权利要求1-权利要求7任意一项所述的MEME光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种meme光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，包括互连的驱动控制电路板和与高稳定光源、高精度光功率计连接的meme光开关夹具，其中，所述驱动控制电路板设有嵌入式微处理器和与嵌入式微处理器连接的控制调试接口连接器、电源管理模块、复位单元、高性能通信控制器、健康管理单元及高压直流偏置电平模块，控制调试接口连接器还与电源管理模块及高性能通信控制器连接、高压直流偏置电平模块还与电源管理模块及复位单元连接，驱动控制电路板输入端连接外部控制、调试、供电信号；所述meme光开关夹具为可固定mems光开关并使meme光开关p脚、n脚、g脚与控制电路板连接的器件，meme光开关夹具p脚、n脚、g脚与驱动控制板连接；所述高稳定光源与固定在mems光开关夹具上的光开关光口连接、高稳定光源光口输出高稳定1550nm波长光信号，在-20℃~50℃温度范围内，功率稳定度能达到±0.1dbm；高精度光功率计与固定在光开关夹具上的mems光开关光口连接、能测量1550nm光信号且测量精度至少为0.1dbm。
2.根据权利要求1所述的meme光开关硅基微镜片最优偏转电压自动调试装置，其特征在于，所述嵌入式微处理器为高度集成的低功耗高性能微处理器，作用是解析管控指令信号，按照管控指令信号生成高压直流偏置电平模块控制信号，使高压直流偏置电平模块电路输出96路数值不同的高精度的直流偏置电平，嵌入式微处理器同时接收健康管理单元6采集的工作电压、当前电路板温度健康管理信息，器件型号为：xk29085007。
3.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳锋，刘鑫，熊先越，郑智伟，龚华达，唐骁，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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