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专利名称：Pon光功率计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光通信测量领域，涉及一种PON光功率计，具体是FTTx (包括光纤 到户，光纤到楼等)采用PON技术，需要对连续或者突发光信号进行光功率测量的场合。
背景技术：
近年来光纤接入技术逐渐成熟，为构建光接入网奠定了良好的基础。只要在接入 网中全部或部分使用光纤的均属光接入网，根据光纤距离用户的远近，光接入网的构建可 以分为FTTC、FTTB, FTTH等多种方式，统称为FTTx，其中FTTH是光纤接入的最终也是最理 想的方式。实现了 FTTH，可以无任何阻碍地提供任何需要的业务，对人们的生活、工作方式 将产生革命性的变革。实现FTTx可以有多种技术，其中最被看好、用的最多的是PON技术，它包括窄带 PON和宽带Ρ0Ν，由于窄带PON不能满足宽带业务要求，所以已经几乎无人问津，现在主要采 用宽带Ρ0Ν。无源光网络(PON)技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局端的0LT(光线路 终端)、用户侧的ONU(光网络单元)以及ODN(光分配网络)组成。一般其下行采用TDM广 播方式、上行采用TDMA(时分多址接入)方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓 扑结构。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器 (Splitter)等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。EPON 的标准化工作主要由 IEEE 的 802. 3ah 即 EFM(EthernetFortheFirst Mile, 第一英里以太网)工作组来完成，其制定EPON标准的基本原则是尽量在802. 3体系结构 内进行EPON的标准化工作，工作重点放在EPON的MAC协议上，最小程度地扩充以太网MAC 协议。我国目前正在积极进行EPON的标准化工作，通信行业标准《接入网技术要求_基于 Ethernet的无源光网络(EPON)》正在制订中。GPON是ITU提出的G比特级的无源光网络。ITU在2003年正式通过并颁布了 GPON 标准系列中的三个标准:G. 984. UG. 984. 2和G. 984. 3。由于GPON标准是ITU在APON标准 之后推出的，因此G. 984标准系列不可避免的沿用了 G. 983标准的很多思路。GPON与EPON 都是千兆比特级的PON系统，与EPON力求简单的原则相比，GPON更注重多业务和QoS保证， 因此更受运营商的青睐。但由于GPON标准复杂且开发较晚，技术尚不成熟，因此目前GPON 产品还未到商品化阶段。目前IEEE提出的EPON实现方案是在与APON类似的结构和G. 983的基础上，设 法保留APON的物理层Ρ0Ν，而以Ethernet技术代替ATM技术作为数据链路层协议，构成一 个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体ΕΡ0Ν。而ITU提出的GPON技 术的主要目标是实现Gbit速率，并能支持多种业务，对所有业务最优化。随着FTTH(光纤到户)在中国的逐渐普及，我国将在未来的几年时间中大力发展 光通信基础建设，对此类仪表的需求也会处于一个不断上升的时期。由于目前PON核心技 术主要掌握在国外相关公司，国内大部分中小型企业由于技术资金和试验环境的缺乏，暂无法设计出符合要求的产品。采购国外的仪表设备将导致采购成本上升，建设的初期成本 和以后的日常维护成本大大提高。所以申请人投入大量的资金和人力，开发出符合行业要 求的PON光功率计，做到和国外的产品可替代，可替换目的，以提高建设资金利用率。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种PON光功率计，成本低廉、功耗低，且结构简单、 采集灵敏度高、误差小、精度高。为达到以上目的，本实用新型的解决方案是 一种PON光功率计，其包括主控制芯片、放大器及显示器，放大器具有信号采集探 头，将采集的信号发送给主控制芯片处理，再将处理得到的结果发送至显示器显示。所述放大器为三路模拟线性放大器，其中两路置于主控制芯片前端，通过A/D转 化器与主控制芯片相连，另外一路则先连接至两级峰值保持电路，再通过A/D转换器与主 控制芯片相连。所述两级峰值保持电路的第一级采用高速峰值保持电路，使输出电压下降时间延 长，第二级采用低速峰值保持电路，使输出电压在很长时间内保持第一级的峰值。所述置于主控制芯片前端的放大器分别为1490nm、1550nm的放大器。所述两级峰值保持电路前端的放大器为1310nm放大器。所述主控制芯片采用MSP430系列的芯片。所述放大器的采集探头为激光探测传感器。所述放大器之间采用模拟开关切换输入。由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果1.采用价格较为低廉的芯片达到同样的目的。2.基于MSP430低功耗单片机技术，使功耗大大降低3.结构简单，不易出现系统性故障4.采用了模拟开关切换输入，简化结构

[0024]图1是本实用新型的工作原理图。[0025]图2是本实用新型的结构示意图。[0026]图3是突发信号波形图。[0027]图4是峰值保持后的波形图。[0028]图5是2级峰值信号保持电路。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。本实用新型采用了国际先进的MSP430系列超低功耗主控制芯片作为嵌入式核心 架构所有该系列的芯片均达到和超过工业级设计，抗干扰能力强，功耗极低。模拟部分采用 了我公司全自主开放反馈放大系统，多量程测量以达到极高线性度。高速突发信号的捕获 一直是电子行业的难题，通过大量的理论和试验论证，本实用新型解决了该问题。[0031]本实用新型的原理是Ρ0Ν信号中从用户端到局端发送数据称为上行信号，从局 端到用户端发送数据称为下行信号。下行信号通常是持续的，采用一般的积分电路即可测 量出峰值数据，而上行信号则为离散的、突发的，并且大多数的时隙都是没有功率的。所以 采用普通的积分电路或者一般的峰值保持电路都是不能测量准确的数据的，对此必须在峰 值保持器做改进，以达到上升速度快(超过单个脉冲建立时间)，下降速度慢的要求。本实 用新型的PON光功率计采用两级峰值保持电路，第一级采用高速峰值保持电路，使输出电 压下降时间延长，第二级采用低速峰值保持电路，使输出电压在很长时间内保持第一级的 峰值。当A/D采集这个峰值电压后使用放电控制电路，使峰值保持器重新开始充电，完成下 一次测量。本实用新型基于MSP430超低功耗单片机，前端采集部分采用了低噪声的模拟线 性放大器，经过16bit的A/D转换器和模拟开关，分别采集3路信号，信号经转换后送入 MSP430单片机处理，最后通过显示屏输出测量结果。在信号采集部分中的突发信号测量，采 用了两级不同时间常数的峰值保持电路，并配合放电回路，来保证采集到PON网络最差标 准的信号。本PON功率计包括MSP430系列超低功耗主控制芯片、三路模拟线性放大器及显示 屏，其中两路(1490歷/1550歷)模拟线性放大器置于MSP430芯片前端，且两者通过A/D转 换器和MSP430连接，MSP430芯片后端连接显示屏。另外一路(1310nm)连接到两级峰值保 持电路的，该两级峰值保持电路再通过A/D与MSP430芯片连接。图1为本设备的工作原理图，当上行突发信号产生时，如图2所示1处经图4的 R4、U3、Q1将电势经R5存储在ClO中并由U4放大电流输出，然后送到TO、TO后做二次峰值 保持，波形见图3。采样后送人MSP430第2脚A/D输入口处理，见图5。本实用新型PON光功率计采用多种最新的技术，使本设备完全能替代国外产品， 且成本不到进口设备的1/3。在现场测试时数据最接近进口设备，误差可以忽略，完全符合 当前国内市场的需求。上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实 用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说 明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这 里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改 都应该在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种PON光功率计，其特征在于其包括主控制芯片、放大器及显示器，放大器具有信号采集探头，将采集的信号发送给主控制芯片处理，再将处理得到的结果发送至显示器显示。
2.如权利要求1所述的PON光功率计，其特征在于所述放大器为三路模拟线性放大 器，其中两路置于主控制芯片前端，通过A/D转化器与主控制芯片相连，另外一路则先连接 至两级峰值保持电路，再通过A/D转换器与主控制芯片相连。
3.如权利要求2所述的PON光功率计，其特征在于所述两级峰值保持电路的第一级 采用高速峰值保持电路，使输出电压下降时间延长，第二级采用低速峰值保持电路，使输出 电压在很长时间内保持第一级的峰值。
4.如权利要求2所述的PON光功率计，其特征在于所述置于主控制芯片前端的放大 器分别为1490nm、1550nm的放大器。
5.如权利要求2所述的PON光功率计，其特征在于所述两级峰值保持电路前端的放 大器为1310nm放大器。
6.如权利要求1所述的PON光功率计，其特征在于1所述主控制芯片采用MSP430系 列的芯片。
7.如权利要求1所述的PON光功率计，其特征在于所述放大器的采集探头为激光探 测传感器。
8.如权利要求2所述的PON光功率计，其特征在于所述放大器之间采用模拟开关切 换输入。
专利摘要本实用新型一种PON光功率计，包括主控制芯片、放大器及显示器，放大器具有信号采集探头，将采集的信号发送给主控制芯片处理，再将处理得到的结果发送至显示器显示。其中，放大器为三路模拟线性放大器，其中两路置于主控制芯片前端，通过A/D转化器与主控制芯片相连，另外一路则先连接至两级峰值保持电路，再通过A/D转换器与主控制芯片相连。本实用新型成本低廉功耗低，且结构简单，不易出现系统性故障，采集灵敏度高，精度高。
文档编号G01J1/44GK201653548SQ20102016474
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者夏震宇, 沈阳 申请人:上海信测通信技术有限公司