光功率计简介

1、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

2、感器采用热电堆，测 量精度高，可达土 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高 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

3、在受光辐射后产生的微 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心响应波长 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

4、的探头有不同的光功率测量范围。 为了从强背景噪声中提取很弱的信号，以提高灵 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。光电变珂:一- > 低.锻VrU 冷>+? 1E电翩附图2-1光电型光功率计原理方框图三、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

5、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有限 公司生产的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n w,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

6、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

7、、1310nm、1550nm测量范围：-30+28dBm测量灵敏度：0.1nw2.技术指标规格型 JW3203A JW3203BJW3203C JW3203D号RRRR波长范围(nm)*18001600光敏材In GaAs功率测 量范围(dBm)*2灵敏度-70+3-6010-30+20 30+28(nW®0010®0.1*3不确定度*4± 5%显示分辨率线性显示：0.1%;对数显示：0.01dBm工作温 度°C0+40存储温 度C-10+60自动关机时间min10电池持续工作时间h28电源9V充电电池Ji重量g250外形尺|寸mm150X74X25)此

8、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JW3203A、JW3203B、JW3203C、JW3203D 。说明:1波长范围：规定一个标准的工作波长入的范围从入min至入max，在此 波长范围内设计的光功率计能在 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i. JW3203手持式光功率计1 只ii. 操作说明书1本iii. 护套1只iv. 9V碱性电池可充电1 节v.电源适配器1只4.功能说明

9、4.1面板简图JW3203手持式光功率计控制面板图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的形式显示；及设定的波长 850nm,980nm,1310nm,1550nm.(2) 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。3W/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。4ZERO 键按动该键，进行光功率计的自调零，LCD上会自动显示“ NULL 值。5HOLD 键按动此键，就可以锁定当前的测

10、量值，并锁定 其他按键，再次按 HOLD键，解除锁定功能。6dB 键在设定波长下，进行光功率的相对测量。7入键入波长选择键，按压该键，可以 选择不同的波长，有 850nm,980nm,1310nm,1550nm 四种波长供选择，该值也将在LCD上显示。P5 .使用说明5.1开机/关机1.按住外表板上的 On/OfF键，LCD显示，开2.示，5.21 .2.3.4.5.5.31 .2.机完毕。下按仪外表板上的oN/OFF键后，LCD无显 光功率计关闭。绝对光功率测量翻开光功率计。设定测量波长。通过入|键选择测量波长。缺省设置为1310nm。如果当前显示测量_dB 即在相对测量 模式下，按动 W/

11、dB键，退出相对测量模式，回到绝对测量模式，当前显示单位为 dBm。接入被测光，屏幕显示为当前测量值。按动W/dBm键，执行线性/非线性值的转换 测量；使显示单位在 W和dBm之间切换。 相对光功率测量设定测量波长。在绝对光功率测量模式下，接入测量光，测得当前功率值。3.按动dB键，当前光功率值成 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键，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 入键来选择 正确的工作波长。-翻开光源发射源，选择

12、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，

13、小数点后的位数会有 轻微变化，这是正常现象。第二步光纤链路损耗测量-保持发射源跳线与光源发射源的连接。-把光源发射源与JW3203分别和需要测量 的光纤链路进行连接，示意图如附图 1-3所示。注意：清洁所有的连接端面，包括所需的光纤适配器。此时JW3203显示的读数就是被测光纤链路的 损耗，单位为dB.例如：附图2-3中显示的光纤链路损耗为20dB.jmd1rrrg,<4IM11Ml l :-1附图2-35.5特殊功能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 .一旦光功率计不用时，立即盖上防尘帽， 保护端面清洁，防止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，防止端口造成刮 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 j 方向轻轻插拭。6. 假设长期不用请取出电池，防止电池受潮