[发明专利]一种光发射机调制度测量设备的校准装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线光通信发射机调制度测量设备的校准技术领域，尤其是紫外光通信发射机调制度测量设备的校准装置和方法。

背景技术

随着紫外光通信技术的发展，紫外光通信系统逐步走向成熟，然而各研究单位研制的通信系统和设备性能不一，缺少统一的标准规范，使得紫外光通信系统产业化十分困难。因此，对紫外光通信系统的设备和测量设备统一进行校准，对该领域的发展具有重要意义。

目前，紫外光通信系统采用紫外光源主要为真空气体放电灯，该类光源利用真空中气体电离的离子导电，不容易进行较高速率的调制，随着调制频率(通信速率)的提高，将出现“连火”现象，在光源总辐射功率不变的情况下，其调制度大大下降，从而导致通信距离缩短，因此光源的调制度直接反映了通信系统的整机功率和效率。现实中使用的光发射机调制度测量设备的一般形式是：覆盖被测光发射机通信带宽的宽带接收机，此类宽带接收机将发射机发出的光信号转换为电信号后，通过检测其波形的最值来计算调制度。鉴于以上情况，需要一种装置和方法，对光发射机调制度测量设备的测量能力和精度进行校准，另外，该装置和方法还要具有可拓展性，以适用于不同工作波段和频率的光发射机调制度测量设备。

发明内容

针对上述问题，本发明的第一个目的在于提供一种光发射机调制度测量设备的校准装置。

针对上述问题，本发明的第二个目的在于提供一种光发射机调制度测量设备的校准方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的：

一种光发射机调制度测量设备的校准装置，用于对光发射机调制度测量设备进行校准，装置包括光发射机、信号调制单元、待校准设备、波形采集单元和数据处理单元。其特征在于，光发射机发射出光信号，其波段和待校准设备工作波段一致；信号调制单元将入射的光信号调制成一定频率和幅值的方波信号；信号进入待校准的光发射机调制度测量设备；设备接收到调制后的光信号，进行光电转换后输出到数据采集单元；数据采集单元对输入的电信号进行采样，然后传输给数据处理单元；数据处理单元对输入的数字信号进行滤波等处理，计算出信号的调制度；通过调节信号调制单元产生调制度不同的光信号，检测待校准设备对不同调制度光发射机测量能力和精度，重复以上过程即可对光发射机调制度测量设备进行校准。

所述光发射机为激光器、带温控系统的LED阵列或其它输出功率稳定的标准光源，其出射光的交流、直流分量和强度可通过电路或衰减器等进行调节。

所述信号调制单元包括调制度调节单元、信号源和驱动电路等设备，调制度调节单元通过调节输入光信号的交流、直流分量来改变其调制度，信号源输出一定频率和幅值的电压信号，通过驱动电路对光源进行调制，产生一定频率和幅值的调制光信号。

所述波形采集单元由A/D采集卡和信号传输线缆组成。将待校准设备输出的模拟电压信号转换为数字信号。

所述数据处理单元为计算机，可对输入的数字波形进行整形、滤波等处理，自动识别最值并计算出调制度。本发明的第二个目的：提供一种光发射机调制度测量设备的校准方法，是通过以下技术方案实现的：

一种光发射机调制度测量设备的校准方法，包括以下步骤：

S1，开始步骤：光发射机发出光信号，调节发射机的功率；

S2，信号调制步骤：根据待校准设备的工作频率，利用信号调制单元调制输入的光信号，使其输出一定频率、幅值的方波形式，并调节信号的交流、直流分量，使输出光信号具有一定的调制度；

S3，波形采集步骤：光信号以空间光的方式传输到待校准的调制度测量设备，经过光电转换，以电压信号的形式输出到波形采集单元，波形采集单元对波形进行采样并传输到数据处理单元；

S4，调制度计算步骤：数据处理单元对输入的数字波形进行整形和滤波后，识别出其最值，并按照公式计算相应的调制度(V_max，V_min分别表示最大最小值)，重复步骤S3、S4，得到一组调制度数据，计算其重复性和不确定度；

S5，判断步骤：是否采集完10％～90％范围内的调制度数据，如果不满足则重复步骤S2，如果满足则执行下一步；