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1、附录二光功率计简介光通信离不开光功率这个重要参数.发送机输出光功率, 接收机接收光功率. 接收机灵敏度和动态范围的测量,实际上也是在满足一定误码率条件下测量,能接收的最小光功率和最大光功率, 光纤衰耗、接头衰耗的测量,实际上也是测量光纤两端的光功率.而光功率计就是测量光功率的仪表.测量光功率有热学法和光电法.热学法在波长特性、测量精度等方面较好,但响应速度慢,灵敏度低,设备体积大.光电法有较快的响应速度、良好的线性特性而且灵敏度高,测量范围大但其波长特性和测量精度方面不如热学法.因此,根据热学法制成的光功率计一般均作为标准光功率计,例如日本安藤公司生产的AQ-1112B型,它的传感器采用热电堆
2、,测量精度高,可达士 2%以内,但灵敏度较低,只能测量 10uW (-20dBm)以上的光功率,因此光通信测量中一般很少采 用此类光功率计. 光通信中的光功率较很弱,范围大约从nW级到mW级.本节重点介绍光通信测量中普遍采用的用光电法制作的光功率计,一股有通用型号和高灵敏度型.其中高灵敏度型光功率计利用斩波器(通常和功率计的传感器装在一起)将被测光信号调制成一定频率的交流信号,以利于放大器放大,改善信噪比,可使灵敏度比通用型提升2030dBm ,例如日本安藤公司生产的AQ-1135E光功率计,灵敏度可达 -90dBm. 光电法就是用光电检测器检测光功率,实质上是测量光电检测器在受光辐射后产生的
3、微弱电流, 该电流与入射到光敏面上的光功率成正比,因此,此类光功率计实际上是半导体光电传感器与电子电路组成的放大、数据处理单元的组合. 电子电路局部一般称为主机,半导体光电传感器称为探头,根本原是方框图如附图2-1所示.光功率计的主要技术指标有： 一、波长范围： 主要由探头的特性所决定, 由于不同半导体材料制成的光电二极管对不同波长的光强响应度不同, 所以一种探头只能在某一波长范围内适用,而且每种探头都是在其中央响应波长上校准的,为了覆盖较大的波长范围,一台主机往往配备几个不同波长范围的探头. 二、光功率计测量范围： 主要由探头的灵敏度和主机的动态范围所决定.使用不同的探头有不同的光功率测量范
4、围.为了从强背景噪声中提取很弱的信号,以提升灵敏度,主机都设有平均处理功能,为了消除暗电流的影响,主机还高有自动偏差校准,辞去设置传感器暗电流到0.附图2-1光电型光功率计原理方框图2 7 .三、使用光功率计的请考前须知：1、选择与待测光源相匹配的波长范围的探头.2、如果待测光由活动连接器输出,应将活动连接器端面清洗干净,如果是裸光纤,应制作一个平整的垂直于轴线的端面,垂直对准传感器镜面,或者配用相应的纤维附加器又称裸光纤适配器和连接器附加器, 光纤插入适配器并处理好端面后,即可直接和装有活动连接器的探头相耦合.选购光功率计时,应根据需要选购探头连接器的型号,以便和待测设备的活动连接器适配.目
5、前常用的光纤活动连接器的型号有FC型,SC型、LC型等.在此,以中美合资上海嘉慧光电子技术生产的JW3203型光功率计为例做使用说明.1.概述JW3203手持式光功率计可用于 800-1600nm波长范围以内以 nw,uw,mw,dB,dBm为单位的光功率测 量,显示分辨率高.设有850nm 980nm、1310nm、1550nm四个波长校准点.可线性或非线性显示光功率,既可用于光功率的直接测量,也可用于光链路损耗的相对测量.该仪器具有体积小,重量轻,便于携带和低功耗的特点,大LCD显示屏,使测量工作更加方便快捷.是有线电视系统,光纤通信等领域施工及维修的必不可少的仪器设备.JW3203手持式
6、光功率计规格型号：JW3203AR-校准波长：850nm、980nm 1310nm、1550nm测量范围：-70+3dBm测量灵敏度：0.001nWJW3203BR-校准波长：850nm、980nm 1310nm、1550nm测量范围：-60+10dBm测量灵敏度：0.01nwJW3203CR-校准波长：850nm、980nm 1310nm、1550nm测量范围：-30+20dBm测量灵敏度：0.1nwJW3203DR-校准波长：850nm、980nm 1310nm、1550nm测量范围：-30+28dBm 测量灵敏度：0.1nw2.技术指标规格型号JW3203ARJW3203BRJW3203
7、CRJW3203DR波长范围nm8001600光敏材料InGaAs功率测量范围,2dBm -70+3-60+10-30+20-30+28*3 灵敏度nW0.0010.010.10.1,4不确定度5% 士2 8 .显示分辨率0.01dBm0.1%;对数显示：线性显示：工作温度C0+40 存储温 度-10+60自动关机时 间min10电池持续工作h时间28电源充电电池9V 重量g250外形尺寸mm150X74X25此外,嘉慧还可以提供带干电池手持式光功率计,其技术指标与上述型号相同,为.JW3203GJW3203DJW3203A JW3203B说明：在此波长范围内设计,入max人的范围从入min至
8、1波长范围：规定一个标准的工作波长 的光功率计能在规定的指标下工作.2功率测量范围：能按规定的指标测量最 大光功率的范围. ,3灵敏度：在规定的波长、功率范围内,能稳定显示的最小功率值. 4不确定度：对某一确定的光功率的测试结果与标准光功率测试结果之间 的误差.3 .组成 只手持式光功率计JW32031i. 本 操作说明书1ii.只护套1iii.1 节iv. 9V碱性电池可充电只v.电源适配器1.功能说明4 4.1面板简图JW3203手持式光功率计限制面板图4.2功能说明(1) LCD显示屏LCD显示所测得的光功率值,以dB,dBm,mW,uW,nW勺形式显示；及设定的波长850nm,980n
9、m,1310nm,1550nm. ON/OFF键按ON/OFF键,就可以启动 JW3203,当启动超过10分钟后,而没有任何键盘被操作,即会关 机；在开机状态下,按下该键,即可关机.(3) W/dBm 键在设定波长下,进行光功率值的绝对测量,并可通过该键进行线性和非线性单位的切换.(4) ZERO 键按动该键,进行光功率计的自调零,LCD上会自动显示“ NULL值. HOLD键按动此键,就可以锁定当前的测量值,并锁定其他按键,再次按HOLD,解除锁定功能.dB键在设定波长下,进行光功率的相对测量. 人键人波长选择键,按压该键,可以选择不同的波长,有 850nm,980nm,1310nm,155
10、0nm四种波长供 选择,该值也将在 LCD上显示.3 0 .5.使用说明,触H5.1 开机/关机|ON/OFF键,LCD显示,开机完毕.1 .按住外表板上的 无显示,光功率计关闭.5.2 绝对光功率测量1 .翻开光功率计.口2 .设定测量波长.通过人键选择测量波长.缺省设置为3 .如果当前显示测量单位为dB (即在相对测量模式下)回到绝对测量模式,当前显示单位为dBm4 .接入被测光,屏幕显示为当前测量值. 5 .下按仪外表板上的 ON/OFF键后,LCD1310nm.,按动 W/dBm键,退出相对测量模式,5.按动W/dBm键,执彳f线性/非线性值的转换测量；使显示单位在W口 dBm之间切换
11、.5.3相对光功率测量1 .设定测量波长3.按动dB键,当前光功率值成2 .在绝对光功率测量模式下,接入测量光,测得当前功率值.为当前参考值,此时显示单位为dB.4.接入另一测量光,显示当前测量光的相对光功率值 5.4调零开启光功率计后,按动 ZERO,光功率计开始调零.调零过程需要大约10秒钟.附录：光纤损耗测量第一步设定基准参考值- -翻开JW3203光功率计,通过人键来选择正确的工作波长.- -翻开光源发射源,选择正确的波长并使其稳定本过程大约需要 1-2分钟.- -选择一根用来连接光源的光纤跳线,我们称之为发射源跳线,清洁发射源跳线的连接器.注意：发射源跳线所使用的光纤必须与被测光纤链
12、路所使用的光纤相同.- -用发射源跳线将光源发射源与JW3203光功率计相连.示意图如附图2-2所示.- -设定JW3203至dBm档,得到此时测得的光功率值.注意：此时测得的光功率值应该与光源发射源本身的设定值相近,如果有较大偏差,请注意仔细清洁各个连接端面或者及时更换发射源跳线.- -按JW3203光功率计的dB键,此时JW3203的读数为0.00 ,并同时将所测的光功率值设置成 为基准参考值.注意：JW3203归零后,小数点后的位数会有稍微变化,这是正常现象.31 .M肛-保持发射源跳线与光源发射源示意图如附图-把光源发射源与国回回W网臼窗I f2-2附图光纤链路损耗测量第二步的连接.1
13、-3JW3203分别和需要测量的光纤链路进行连接,所示. 注意：清洁所有的连接端面,包括所需的光纤适配器.dB.显示的读数就是被测光纤链路的损耗,单位为此时JW320320dB.2-3中显示的光纤链路损耗为例如：附图pr*.krm山|肥|一国闺二tJiirn20 Jlh2-3附图特殊功能5.53 2.JW3203手持式光功率计采用节电设计,在仪表闲置10分钟后,将自动关机.再次使用需重新开机.6.维护及保养1 .经常保持传感器端面清洁,做到无脂、无污染,不使用不清洁、非标准适配器接头,不要插 入抛光面差的端面,否那么会损坏传感器端面,使整个系统的表现大打折扣.2 .尽可能坚持使用一种适配器.3
14、 . 一旦光功率计不用时,立即盖上防尘帽,保护端面清洁,预防长期暴露在空气中附着灰尘而 产生测量误差.4 .小心插拔光适配器接头,预防端口造成刮痕.5 .定期性地清洁传感器外表.清洁传感器外表时,请使用镜头纸,加清洗液后沿圆周方向轻轻 插拭.6 .假设长期不用请取出电池,预防电池受潮而影响它的测量.7 .常见故障故障表现可能原因解决方法更换电池/用可充电电池 LCD显示微弱 电源缺乏继续充电重新开机/更换电池开机无显示 /电源缺乏其它检测光适配器接头连接光适配器接头故障或污LCD显示数据保持不变是否正确；清洁传感器端浊 或变化微弱/显示被锁定面./按HOLD解除锁定8 .更换电池8.1 在使用过程中,如果发现电池电量缺乏,请立即关闭光功率计.8.2 用专门配备的可充电电池连续充电2小时以后,方可继续使用.