光功率計使用

光功率計使用光功率計簡介光通信離不開光功率這個重要參數(shù)。發(fā)送機輸出光功率，接收機接收光功率。接收機靈敏度和動態(tài)范圍的測量，實際上也是在滿足一定誤碼率條件下測量，能接收的最小光功率和最大光功率，光纖衰耗、接頭衰耗的測量，實際上也是測量光纖兩端的光功率。而光功率計就是測量光功率的儀表。測量光功率有熱學法和光電法。熱學法在波長特性、測量精度等方面較好，但響應速度慢，靈敏度低，設備體積大。光電法有較快的響應速度、良好的線性特性而且靈敏度高，測量范圍大但其波長特性和測量精度方面不如熱學法。因此，根據(jù)熱學法制成的光功率計一般均作為標準光功率計，例如日本安藤公司生產(chǎn)的AQ-1112B型，它的傳感器采用熱電堆，測量精度高，可達±2%以內，但靈敏度較低，只能測量10uW（-20dBm）以上的光功率，因此光通信測量中一般很少采用此類光功率計。光通信中的光功率較很弱，范圍大約從nW級到mW級。本節(jié)重點介紹光通信測量中普遍采用的用光電法制作的光功率計，一股有通用型號和高靈敏度型。其中高靈敏度型光功率計利用斬波器（通常和功率計的傳感器裝在一起）將被測光信號調制成一定頻率的交流信號，以利于放大器放大，改善信噪比，可使靈敏度比通用型提高20?30dBm，例如日本安藤公司生產(chǎn)的AQ-1135E光功率計，靈敏度可達-90dBm。光電法就是用光電檢測器檢測光功率，實質上是測量光電檢測器在受光輻射后產(chǎn)生的微弱電流，該電流與入射到光敏面上的光功率成正比，因此，此類光功率計實際上是半導體光電傳感器與電子電路組成的放大、數(shù)據(jù)處理單元的組合。電子電路部分一般稱為主機，半導體光電傳感器稱為探頭，基本原是方框圖如附圖2-1所示。光功率計的主要技術指標有：一、波長范圍：主要由探頭的特性所決定，由于不同半導體材料制成的光電二極管對不同波長的光強響應度不同，所以一種探頭只能在某一波長范圍內適用，而且每種探頭都是在其中心響應波長上校準的，為了覆蓋較大的波長范圍，一臺主機往往配備幾個不同波長范圍的探頭。二、光功率計測量范圍：主要由探頭的靈敏度和主機的動態(tài)范圍所決定。使用不同的探頭有不同的光功率測量范圍。為了從強背景噪聲中提取很弱的信號，以提高靈敏度，主機都設有平均處理功能，為了消除暗電流的影響，主機還高有自動偏差校準，辭去設置傳感器暗電流到0。附圖2-1光電型光功率計原理方框圖三、使用光功率計的請注意事項：1、選擇與待測光源相匹配的波長范圍的探頭。2、如果待測光由活動連接器輸出，應將活動連接器端面清洗干凈，如果是裸光纖，應制作一個平整的垂直于軸線的端面，垂直對準傳感器鏡面，或者配用相應的纖維附加器（又稱裸光纖適配器）和連接器附加器，光纖插入適配器并處理好端面后，即可直接和裝有活動連接器的探頭相耦合。選購光功率計時，應根據(jù)需要選購探頭連接器的型號，以便和待測設備的活動連接器適配。目前常用的光纖活動連接器的型號有FC型，D4型、OF2型和CN3102型等。在此，以中美合資上海嘉慧光電子技術有限公司生產(chǎn)的JW3203型光功率計為例做使用說明。概述JW3203手持式光功率計可用于800-1600nm波長范圍以內以nw,uw,mw,dB,dBm為單位的光功率測量，顯示分辨率高。設有850nm、980nm、1310nm、1550nm四個波長校準點?？删€性或非線性顯示光功率，既可用于光功率的直接測量，也可用于光鏈路損耗的相對測量。該儀器具有體積小，重量輕，便于攜帶和低功耗的特點，大LCD顯示屏，使測量工作更加方便快捷。是有線電視系統(tǒng)，光纖通信等領域施工及維修的必不可少的儀器設備。JW3203手持式光功率計規(guī)格型號：JW3203AR---校準波長：850nm、980nm、1310nm、1550nm測量范圍：-70?+3dBm測量靈敏度：0.001nWJW3203BR---校準波長：850nm、980nm、1310nm、1550nm測量范圍：-60?+10dBm測量靈敏度：0.01nwJW3203CR---校準波長：850nm、980nm、1310nm、1550nm測量范圍：-30?+20dBm測量靈敏度：0.1nwJW3203DR---校準波長：850nm、980nm、1310nm、1550nm測量范圍：-30?+28dBm測量靈敏度：0.1nw技術指標規(guī)格型號JW3203ARJW3203BRJW3203CRJW3203DR波長范圍（nm）800~1600光敏材料InGaAs功率測量范圍（dBm）-70~+3-60?+10-30?+20-30?+28靈敏度（nW）*0.0010.010.10.1不確定度±5%顯示分辨率線性顯示：0.1%;對數(shù)顯示：0.01dBm工作溫度（°C）0~+40存儲溫度（°C）-10?+60自動關機時間（min）10電池持續(xù)工作時間（h）28電源9V充電電池重量（&）250外形尺寸（mm）150X74X25此外，嘉慧還可以提供帶干電池手持式光功率計，其技術指標與上述型號相同，為JW3203A、JW3203B、JW3203C、JW3203D0說明：1波長范圍：規(guī)定一個標準的工作波長入的范圍從入min至入max，在此波長范圍內設計的光功率計能在規(guī)定的指標下工作。2功率測量范圍：能按規(guī)定的指標測量最大光功率的范圍。3靈敏度：在規(guī)定的波長、功率范圍內，能穩(wěn)定顯示的最小功率值。4不確定度：對某一確定的光功率的測試結果與標準光功率測試結果之間的誤差。組成JW3203手持式光功率計1只TOC\o"1-5"\h\z操作說明書1本\o"CurrentDocument"護套1只9V堿性電池（可充電）1節(jié)電源適配器1只功能說明4.1面板簡圖JW3203手持式光功率計控制面板圖4.2功能說明（1）LCD顯示屏LCD顯示所測得的光功率值，以dB,dBm,mW,uW,nW的形式顯示；及設定的波長850nm,980nm,1310nm,1550nm.（2）ON/OFF鍵按ON/OFF鍵，就可以啟動JW3203，當啟動超過10分鐘后，而沒有任何鍵盤被操作，即會關機；在開機狀態(tài)下，按下該鍵，即可關機。（3）W/dBm鍵在設定波長下，進行光功率值的絕對測量，并可通過該鍵進行線性和非線性單位的切換。（4）ZERO鍵按動該鍵，進行光功率計的自調零，LCD上會自動顯示“NULL”值。（5）HOLD鍵按動此鍵，就可以鎖定當前的測量值，并鎖定其他按鍵，再次按HOLD鍵，解除鎖定功能。（6）dB鍵在設定波長下，進行光功率的相對測量。（7）入鍵入波長選擇鍵，按壓該鍵，可以選擇不同的波長，有850nm,980nm,1310nm,1550nm四種波長供選擇，該值也將在LCD上顯示。使用說明5.1開機/關機按住表面板上的ON/OFF鍵，LCD顯示，開機完畢。下按儀表面板上的ON/OFF鍵后，LCD無顯示，光功率計關閉。5.2絕對光功率測量打開光功率計。設定測量波長。通過入鍵選擇測量波長。缺省設置為1310nm。如果當前顯示測量單位為dB（即在相對測量模式下），按動W/dBm鍵，退出相對測量模式，回到絕對測量模式，當前顯示單位為dBm。接入被測光，屏幕顯示為當前測量值。按動W/dBm鍵，執(zhí)行線性/非線性值的轉換測量；使顯示單位在W和dBm之間切換。5.3相對光功率測量設定測量波長。在絕對光功率測量模式下，接入測量光，測得當前功率值。3.按動dB鍵，當前光功率值成為當前參考值，此時顯示單位為dB。4.接入另一測量光，顯示當前測量光的相對光功率值。5.4調零開啟光功率計后，按動ZERO鍵，光功率計開始調零。調零過程需要大約10秒鐘。附錄：光纖損耗測量第一步設定基準（參考）值---打開JW3203光功率計，通過久鍵來選擇正確的工作波長。---打開光源（發(fā)射源），選擇正確的波長并使其穩(wěn)定（本過程大約需要1-2分鐘）。---選擇一根用來連接光源的光纖跳線，我們稱之為發(fā)射源跳線，清潔發(fā)射源跳線的連接器。注意：發(fā)射源跳線所使用的光纖必須與被測光纖鏈路所使用的光纖相同。---用發(fā)射源跳線將光源（發(fā)射源）與JW3203光功率計相連。示意圖如附圖2-2所示。---設定JW3203至dBm檔，得到此時測得的光功率值。注意：此時測得的光功率值應該與光源（發(fā)射源）本身的設定值相近，如果有較大偏差，請注意仔細清潔各個連接端面或者及時更換發(fā)射源跳線。---按JW3203光功率計的dB鍵，此時JW3203的讀數(shù)為0.00，并同時將所測的光功率值設置成為基準（參考）值。注意：JW3203歸零后，小數(shù)點后的位數(shù)會有輕微變化，這是正?，F(xiàn)象。附圖2-2第二步光纖鏈路損耗測量---保持發(fā)射源跳線與光源（發(fā)射源）的連接。---把光源（發(fā)射源）與JW3203分別和需要測量的光纖鏈路進行連接，示意圖如附圖1-3所示。注意：清潔所有的連接端面，包括所需的光纖適配器。此時JW3203顯示的讀數(shù)就是被測光纖鏈路的損耗，單位為dB.例如：附圖2-3中顯示的光纖鏈路損耗為20dB.附圖2-35.5特殊功能JW3203手持式光功率計采用節(jié)電設計，在儀表閑置10分鐘后，將自動關機。再次使用需重新開機。維護及保養(yǎng)經(jīng)常保持傳感器端面清潔，做到無脂、無污染，不使用不清潔、非標準適配器接頭，不要插入拋光面差的端面，否則會損壞傳感器端面，使整個系統(tǒng)的表現(xiàn)大打折扣。盡可能堅持使用一種適配器。一旦光功率計不用時，立即蓋上防塵帽，保護端面清潔，防止長期暴露在空氣中附著灰塵而產(chǎn)生測量誤差。小心插拔光適配器接頭，避免端口造成刮痕。定期性地清潔傳感器表面。清潔傳感器表面時，請使用鏡頭紙，加清洗液后沿圓周方向輕輕插拭。若長期不用請取出電池，防止電池受潮而影響它的測量。常見故障故障表現(xiàn)可能原因解決辦法LCD顯示微弱電源不足更換電池用可充電電池繼續(xù)充電開機無顯