SU1368657A1

SU1368657A1 - Optical power meter

Info

Publication number: SU1368657A1
Application number: SU864007947A
Authority: SU
Inventors: Андрей Павлович Стехин
Original assignee: Донецкий Филиал Института "Гипроуглеавтоматизация"
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1988-01-23

Abstract

Изобретение относитс к фотометрии и может быть использовано дл контрол параметров элементов оптоволоконного тракта при настройке и ремонтно-профилактических работах. Цель изобретени - повышение точности корректировки спектральной характеристики фотодетектора. Измеритель содержит фотодетектор 1, преобразователь 2 фототок-напр жение, вход которого соединен с выходом фотодетектора I, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, цифровой индикатор 5, вход которого соединен с выходом А1ДП 4, нерегулируемый источник опорного напр жени (ИОН) 7, регулируемый ИОН 6 и коммутатор 3. Причем выход преобразовател 2 фототок-напр жение соединен с первым входом, выход регулируемого ИОН 6 - с вторым входом, а выход нерегулируемого ИОН 7 - С третьим входом коммутатора 3, первый выход которого соединен с измерительным входом АЦП 4,а второй выход - с входом опорного напр жени АЦП 4 Посредством изменени опорного напр жени на выходе регулируемого ИОН 6 компенсируетс изменение чувствительности фотодетектора 1 в широком спектральном диапазоне излучени . 1 ил. S слThe invention relates to photometry and can be used to control the parameters of the elements of the fiber optic path during tuning and maintenance work. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the adjustment of the spectral characteristics of the photodetector. The meter contains a photodetector 1, a converter 2 photocurrent-voltage, the input of which is connected to the output of the photodetector I, an analog-to-digital converter (ADC) 4, a digital indicator 5, the input of which is connected to the output of A1DP 4, an unregulated reference voltage source (ION) 7 , adjustable ION 6 and switch 3. Moreover, the output of the converter 2 photocurrent voltage is connected to the first input, the output of the adjustable ION 6 to the second input, and the output of the unregulated ION 7 to the third input of the switch 3, the first output of which is connected to the measuring The second input of the A / D converter 4 and the second output with the input voltage of the A / D converter 4 By changing the reference voltage at the output of the regulated ION 6, the sensitivity of the photodetector 1 is compensated for a wide spectral range of radiation. 1 il. S cl

Description

0000

аbut

схsc

СХ) СПSH) SP

1 one

Изобретение относитс к фотометрии и может быть использовано дл контрол параметров элементов оптоволоконного тракта при его настройке и ремонтно-профилактических работах.The invention relates to photometry and can be used to control the parameters of the elements of the fiber optic path during its adjustment and maintenance work.

Цель изобретени - повьшение точности корректировки спектральной характеристики фотодетектора.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the adjustment of the spectral characteristics of the photodetector.

На чертеже приведена структурна схема измерител оптической мощностиThe drawing shows a structural diagram of an optical power meter

Измеритель содержит фотодетектор 1, преобразователь 2 фототок - напр жение , вход которого соединен с выходом фотодетектора 1, а выход - с первым входом коммутатора 3, блок 4 аналого-цифрового преобразовател , измерительный вход которого соединен с первым выходом коммутатора 3, цифровой индикатор 5, вход которого соединен с выходом блока 4, регулируемый источник 6 опорного напр жени , выход которого соединен с вторым входом коммутатора 3, и нерегулируемый (калибровочный) источник 7 опорного напр жени , выход которого соединен с третьим входом коммутатора 3.The meter contains a photodetector 1, a converter 2 photocurrent - voltage, the input of which is connected to the output of photodetector 1, and the output - with the first input of switch 3, block 4 of analog-digital converter, the measuring input of which is connected to the first output of switch 3, digital indicator 5, the input of which is connected to the output of block 4, an adjustable source of reference voltage 6, the output of which is connected to the second input of switch 3, and an unregulated (calibration) source of reference voltage 7, the output of which is connected to the third input switch 3.

Измеритель оптической мощности работает следующим образом.The optical power meter works as follows.

Фотодетектор 1 преобразует оптическое излучение в фототок, а преобразователь 2 - фототок в напр жение, которое в режиме измерени оптической мощности через коммутатор 3 пода етс на измерительньш вход блока 4. Опорное напр жение с выхода регулируемого источника 6 опорного напр же ни через коммутатор 3 подаетс на вход опорного напр жени блока 4 ана лого-цифрового преобразовател . Текущие показани цифрового индикатора 5, вход которого соединен с выходом блока 4, определ ютс выражениемThe photodetector 1 converts the optical radiation into a photocurrent, and the converter 2 converts the photocurrent into a voltage, which in the measurement mode of optical power through the switch 3 is fed to the measuring input of the unit 4. The reference voltage from the output of the adjustable source 6 of the reference voltage is supplied through the switch 3 to the input of the reference voltage of block 4 of an analog-digital converter. The current readings of the digital indicator 5, whose input is connected to the output of block 4, are determined by the expression

jj Ptt.r §J Sj;j-l -Ayji- ,jj Ptt.r §J Sj; j-l -Ayji-,

и,and,

(1)(one)

де Nde n

оптwholesale

КTO

-показани цифрового индикатора;-the display of a digital indicator;

-мощность оптического излучени ;optical power;

р - коэффициент преобразовани преобразовател 2 фототок - напр жение; чувствительность фотодетектора на длине волны излучени ;p is the conversion factor of the converter 2 photocurrent – voltage; sensitivity of the photodetector at the radiation wavelength;

коэффициент преобразовани .блока 4;block 4 conversion ratio;

S, МАПS, MAP

686572686572

U( - опорное напр жение блока 4 аналого-цифрового преобразовател .U (is the reference voltage of block 4 of the analog-to-digital converter.

Детекторы оптического излучени обладают неравномерной спектральной характеристикой, т.е. с изменениемХ параметр Si также измен етс . Из формулы (1) видно, что изменение S но компенсировать регулировкой опорного напр жени U. Дл этого должна быть известна спектральна характеристика используемого фотодетектора . По этой характеристике вычисл 15 етс зависимость компенсирующих значений и от длины Д волны излучени источника. В процессе калибровки измерител оптической мощности дл каждой конкретной длины волны излу-Optical radiation detectors have an uneven spectral characteristic, i.e. as X changes, the Si parameter also changes. It can be seen from formula (1) that the change in S is compensated by adjusting the reference voltage U. For this, the spectral characteristic of the used photodetector must be known. According to this characteristic, the dependence of the compensating values on the wavelength D of the source radiation is calculated. In the process of calibration, the optical power meter for each specific wavelength of the radiation

20 чени значени U берутс из полученной зависимости Uof(A), выраженной в виде таблицы или графика, и устанавливаютс регулировкой источника 6 опорного напр жени .20, the values of U are taken from the obtained Uof (A) relationship, expressed as a table or graph, and are set by adjusting the source 6 of the reference voltage.

25 В режиме калибровки измерител оптической мощности опорное напр жение с выхода нерегулируемого источника 7 опорного напр жени через коммутатор 3 подаетс на вход опорного25 In the calibration mode of the optical power meter, the reference voltage from the output of the unregulated source 7 of the reference voltage through the switch 3 is fed to the input of the reference

30 напр жени блока 4, а напр жение с выхода регулируемого источника 6 опорного напр жени через коммутатор 3 на измерительньй вход блока 4. Показани цифрового индикатора 5 соответствуют величине опорного напр жени . Регулировкой источника 6 устанавливаетс величина U , компенсирующа изменение S. Далее измеритель оптической мощности посредством30 voltage of block 4, and the voltage from the output of the adjustable source 6 of the reference voltage through the switch 3 to the measuring input of the block 4. The readings of the digital indicator 5 correspond to the value of the reference voltage. By adjusting the source 6, the value U is set to compensate the change in S. Next, the optical power meter is

40 переключени коммутатора 3 переводитс в режим измерени .40 switching switch 3 is transferred to the measurement mode.

Таким образом, устройство позвол ет проводить измерение оптической мощности в широком спектральном ди-Thus, the device allows the measurement of optical power in a wide spectral range.

4g апазоне чувствительности используемого фотодетектора.4g is the sensitivity range of the photo detector used.

Устройство было опробовано при настройке линии передачи информации по волоконным световодам со спект-The device was tested when setting up an information transmission line for optical fibers from

go ральным разделением каналов, а также при исследовании ватт-амперных характеристик оптических полупроводниковых излучателей сД 0,8-1,3 мкм. Основна погрешность измерител сое-Goal separation of channels, as well as in the study of the watt-ampere characteristics of optical semiconductor emitters with a CD of 0.8-1.3 microns. The main error of the meter is

55 тавл ла менее 1%, погрешность измерени в основном определ лась погрешностью измерени при определении спектральной характеристики фотоде- тектора.55 was less than 1%, the measurement error was mainly determined by the measurement error when determining the spectral characteristics of the photodetector.

ФормулаFormula

3 зоб3 goiter

1313

Р е т е н и Rete n i

Измеритель оптической мощности, содержащий электрически св занные фотодетектор, преобразователь фото- ток - напр жение, индикатор, а также устройство корректировки спектральной характеристики фотодетектора, отличающийс тем, что, с целью повьшенил точности измерений , устройство корректировки спек- тральноТй характеристики фотодетекто- ра выполнено в виде аналого-цифрового преобразовател , коммутатора, регулируемого и нерегулируемого ис1368657An optical power meter containing an electrically connected photodetector, a photocurrent converter — voltage, an indicator, and a device for correcting the spectral characteristic of a photodetector, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the device for correcting the spectral characteristic of the photodetector is made form of analog-to-digital converter, switch, adjustable and unregulated is1368657

точников опорного напр жени , причем выход аналого-цифрового преобразовател соединен с входом индикатора, который вьшолнен цифровым, выход преобразовател фототок - напр жение соединен с первьм входом, выход регулируемого источника опорного напр жени - с вторым входом, а выход нерегулируемого источника опорного напр жени - с третьим входом комму татора, первый выход которого соединен с измерительным входом аналого- цифрового преобразовател , а второй выход - с входом опорного напр жени аналого-цифрового преобразовател .reference voltage points, the output of the analog-digital converter connected to the indicator input, which is digital, the output of the photocurrent converter - voltage is connected to the first input, the output of the adjustable reference voltage source - to the second input, and the output of the non-adjustable reference voltage source - to the third input of the switch, the first output of which is connected to the measuring input of the analog-digital converter, and the second output to the input voltage of the reference analog-digital converter.

Claims

Claim

An optical power meter containing an electrically coupled photodetector, a photocurrent-voltage converter, an indicator, and also a device for adjusting the spectral characteristics of the photodetector, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, the device for adjusting the spectral characteristics of the photodetector is made in the form of an analog-to-digital converter, switch, adjustable and unregulated sources of reference voltage, and the output of the analog-to-digital Converter is connected to the input a digital converter, the output of the photocurrent converter is the voltage connected to the first input, the output of the adjustable reference voltage source is connected to the second input, and the output 10 of the unregulated reference voltage source is connected to the third input of the switch, the first output of which is connected to the measuring input of the analog-digital converter, and the second 15 output is with the input of the reference voltage of an analogue-to-digital converter.