波分复用光源检测模块的设计与制作

发布时间：2017-09-20 17:27

  本文关键词：波分复用光源检测模块的设计与制作

  更多相关文章： 波分复用光源 光功率检测 光纤法布里-珀罗可调谐滤波器 前置放大器

【摘要】：拉曼光纤放大器通过大功率的泵浦光源与信号光在光纤中发生受激拉曼散射来实现对信号光的直接放大。通过调节不同波长的多路泵浦激光器的光功率可以实现波分复用(WDM)光源的平坦放大。为了保证放大后的WDM信号各信道的光功率是相近的,必须对每个信道的信号光进行功率检测。此时就需要将各个信道的光进行解复用,使解复用的光波通过光电探测器进行光电转换变成电流信号,再通过前置放大器转换成可识别的电压信号,实现对各个光信道功率值的测量。本文设计并制作了一个波分复用光源检测模块。该模块使用MSP430F1610作为微控制器,控制LTC2600输出模拟扫描电压,将此电压经过功率放大,驱动光纤法布里-珀罗可调谐滤波器工作。通过驱动电压的改变可以控制光纤法布里-珀罗可调谐滤波器滤出不同波长的光波,再将这些光波通过PIN二极管进行光电转换,转换成光电流。由于光电流的值比较小,难以检测,因此使用前置放大器进行电流-电压转换。最后,对该电压进行AD采样,可通过相应的对应关系来计算出光功率值。经测试,该模块的动态范围为20dB。在通过光谱仪进行校准之后,模块测得的信号光功率与光谱仪的实测值之间的误差小于±0.5dB,为实现WDM光源的平坦放大提供了较为准确的反馈量。
【关键词】：波分复用光源 光功率检测 光纤法布里-珀罗可调谐滤波器 前置放大器
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH74
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-19
• 1.1 WDM技术的发展概述16-17
• 1.2 研究的背景和意义17-18
• 1.3 本文研究的主要内容18-19
• 第二章 波分复用系统的组成及解复用方案选择19-30
• 2.1 WDM系统的关键器件19-25
• 2.1.1 激光器19-20
• 2.1.2 波分复用器20-23
• 2.1.3 光放大器23-24
• 2.1.4 光探测器24-25
• 2.2 WDM光源检测模块解复用方案的选择25-26
• 2.3 FFP-TF的工作原理及性能介绍26-30
• 第三章 PIN二极管与前置放大电路的原理与仿真30-49
• 3.1 PIN二极管的原理30-31
• 3.2 前置放大电路的性能分析及仿真31-38
• 3.2.1 线性度31-34
• 3.2.2 偏置34-36
• 3.2.3 带宽36-38
• 3.3 光电二极管及放大器的噪声38-49
• 3.3.1 光电二极管的参数特性介绍38-39
• 3.3.2 互阻放大器噪声及稳定性的分析与仿真39-49
• 第四章 检测模块的硬件设计与制作49-70
• 4.1 系统可行性分析49-51
• 4.2 模块的硬件组成51-68
• 4.2.1 微控制器51
• 4.2.2 DAC电路51-52
• 4.2.3 信号发生器52-54
• 4.2.4 功率放大电路54-56
• 4.2.5 光接收器及前置放大电路56-57
• 4.2.6 自动增益控制电路57-59
• 4.2.7 滤波电路59-61
• 4.2.8 锁相放大电路61-64
• 4.2.9 峰值保持电路64-65
• 4.2.10 人机交互模块65-67
• 4.2.11 供电电源部分67-68
• 4.2.12 RS-232串口68
• 4.3 硬件电路的制作68-70
• 第五章 检测模块的软件设计及实验结果70-76
• 5.1 主程序流程70
• 5.2 峰值检测流程70-72
• 5.3 实验及结论分析72-76
• 第六章 总结与展望76-77
• 6.1 工作总结76
• 6.2 工作展望76-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果清单80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴天强;;甲乙类功率放大电路交越失真问题研究[J];课程教育研究;2013年10期

2 朱晓莉;厉霞;;基于AD630的双相锁相放大器设计[J];机电工程技术;2012年06期

3 莫秋燕;赵彦立;;光通信用雪崩光电二极管(APD)频率响应特性研究[J];物理学报;2011年07期

4 冯平;张治中;;基于可调式稳压器LM317的直流稳压电源[J];电子测试;2009年05期

5 葛磊蛟;毛一之;李歧;高婧嫱;;基于C语言的RS232串行接口通信实现[J];河北工业大学学报;2008年06期

6 黄宇;戴碧智;张在宣;刘红林;金仁洙;;宽带光纤拉曼放大器的增益平坦化实验研究[J];光电工程;2008年03期

7 富容国;常本康;钱芸生;詹启海;;PIN光电二极管探测器响应特性测试[J];光学与光电技术;2007年01期

8 付文羽;硅光电二极管的线性度及信噪比分析[J];半导体光电;2003年04期

9 黄勇林,项阳,李杰,童峥嵘,开桂云,董孝义;光纤光栅和环形器组成的光分插复用器同频串扰特性研究[J];光学学报;2003年04期

10 邓勇,刘琪,施文康;通用有源滤波器UAF42的原理及应用[J];国外电子元器件;2001年10期

，

本文编号：889409