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一种光电探测器保护装置与方法.pdf

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一种 光电 探测器 保护装置 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910036581

申请日:

20190115

公开号:

CN109525312A

公开日:

20190326

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: H04B10/079;G08B21/18 主分类号: H04B10/079;G08B21/18
申请人: 哈尔滨工业大学(深圳)
发明人: 杨彦甫;辜超
地址: 518000 广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区
优先权:
专利代理机构: 44451 代理人: 罗志伟
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910036581

授权公告号:

法律状态公告日:

20190419

法律状态类型:

实质审查的生效

摘要

本发明提供了一种光电探测器保护装置,包括光开关、功率耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器、信号放大模块、数模转换模块和中央处理器,所述光开关与所述功率耦合器的输入端连接,所述功率耦合器的一路输出端与所述第一光电探测器的输入端连接,所述功率耦合器的另一路输出端与所述第二光电探测器的输入端连接,所述第一光电探测器的输出端与所述信号放大模块的输入端连接,所述信号放大模块的输出端与所述数模转换模块的输入端连接,所述数模转换模块的输出端与所述中央处理器的输入端连接,所述中央处理器的输出端与所述光开关连接。本发明?#22266;?#20379;了一种光电探测器保护方法。本发明的有益效果是:可避免操作失误导致的光电探测器损坏。

权利要求书

1.一种光电探测器保护装置,其特征在于:包括光开关、功率耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器、信号放大模块、数模转换模块和中央处理器,其中,所述光开关与所述功率耦合器的输入端连接,所述功率耦合器的一路输出端与所述第一光电探测器的输入端连接,所述功率耦合器的另一路输出端与所述第二光电探测器的输入端连接,所述第一光电探测器的输出端与所述信号放大模块的输入端连接,所述信号放大模块的输出端与所述数模转换模块的输入端连接,所述数模转换模块的输出端与所述中央处理器的输入端连接,所述中央处理器的输出端与所述光开关连接,所述光开关在断电时为关闭状态,在通电时其通断状态受中央处理器控制,上电后,所述中央处理器控制所述光开关打开光路,所述功率耦合器将光功率分为两路,其中一?#26041;?#20837;所述第一光电探测器,其中另一?#26041;?#20837;所述第二光电探测器,第一光电探测器将光信号转换为电信号后,依次经过后续的所述信号放大模块、数模转换模块,最后送入所述中央处理器中,所述中央处理器依据接收到的信号,推测入射总功率,若总功率过大,则控制光开关关闭。 2.根据权利要求1所述的光电探测器保护装置,其特征在于:所述第一光电探测器为小型、低灵敏度光电探测器,所述第二光电探测器为高灵敏度光电探测器。 3.根据权利要求1所述的光电探测器保护装置,其特征在于:所述中央处理器连接有警报模块。 4.根据权利要求1所述的光电探测器保护装置,其特征在于:进入所述第二光电探测器的光信号的功率大于进入所述第一光电探测器的光信号的功?#30465;?5.根据权利要求1所述的光电探测器保护装置,其特征在于:所述功率耦合器分光后的功率比是1:99,其中,大功率的光信号进入所述第二光电探测器,小功率的光信号进入所述第一光电探测器。 6.一种光电探测器保护方法,其特征在于:基于权利要求1至5中任一项所述的光电探测器保护装置,所述中央处理器进行以下?#34903;瑁?S1、开始; S2、判断电压是否大于阈值,如果否,则返回?#34903;鑃2,如果是,则进入下一?#34903;瑁?S3、关闭光开关; S4、等待?#27425;弧?7.根据权利要求6所述的光电探测器保护方法,其特征在于:在?#34903;鑃2中,判断电压是否大于阈值,如果否,则延时一定时间后返回?#34903;鑃2。 8.根据权利要求6所述的光电探测器保护方法,其特征在于:在?#34903;鑃2中,判断电压是否大于阈值,如果否,则延时0.5秒后返回?#34903;鑃2。 9.根据权利要求6所述的光电探测器保护方法,其特征在于:在?#34903;鑃3中,关闭光开关,发出警报。

说明书


一种光电探测器保护装置与方法
技术领域


本发明涉及光电探测器,尤其涉及一种光电探测器保护装置与方法。


背景技术


光通信?#20302;?#20013;,用于接收、转换光信号的光电探测器是不可或缺的组成部分。此部
件容易损坏,却又价格昂贵。在使用过程中,必须先对其接通电源,后接入合适功率的光信
号,以保证其正常工作。先接入光信号或者接入的光信号功率过大,都会导致光电探测器不
可逆的损坏。


对于光电探测器的保护,现有的方案主要是通过在光电探测器上显著位置标识最
大?#23665;?#20837;光功率等手段提醒?#23548;?#25805;作人。此方法存在较多局限性,例如,若使用人员不熟悉
操作?#34903;瑁?#37027;么操作时出现失误的可能性依然较大;若输入的光信号功率是动态变化的,那
么探测器接入信号后,将很难再对信号功?#39318;?#36827;一步判断。


因此迫切需要一种光电探测器保护装置,以避免操作失误导致的光电探测器损
坏。


发明内容


为?#31169;?#20915;现有技术中的问题,本发明提供了一种光电探测器保护装置与方法。


本发明提供了一种光电探测器保护装置,包括光开关、功率耦合器、第一光电探测
器、第二光电探测器、信号放大模块、数模转换模块和中央处理器,其中,所述光开关与所述
功率耦合器的输入端连接,所述功率耦合器的一路输出端与所述第一光电探测器的输入端
连接,所述功率耦合器的另一路输出端与所述第二光电探测器的输入端连接,所述第一光
电探测器的输出端与所述信号放大模块的输入端连接,所述信号放大模块的输出端与所述
数模转换模块的输入端连接,所述数模转换模块的输出端与所述中央处理器的输入端连
接,所述中央处理器的输出端与所述光开关连接,所述光开关在断电时为关闭状态,在通电
时其通断状态受中央处理器控制,上电后,所述中央处理器控制所述光开关打开光路,所述
功率耦合器将光功率分为两路,其中一?#26041;?#20837;所述第一光电探测器,其中另一?#26041;?#20837;所述
第二光电探测器,第一光电探测器将光信号转换为电信号后,依次经过后续的所述信号放
大模块、数模转换模块,最后送入所述中央处理器中,所述中央处理器依据接收到的信号,
推测入射总功率,若总功率过大,则控制光开关关闭。


作为本发明的进一步改进,所述第一光电探测器为小型、低灵敏度光电探测器,所
述第二光电探测器为高灵敏度光电探测器。


作为本发明的进一步改进,所述中央处理器连接有警报模块。


作为本发明的进一步改进,进入所述第二光电探测器的光信号的功率大于进入所
述第一光电探测器的光信号的功?#30465;?br>

作为本发明的进一步改进,所述功率耦合器分光后的功率比是1:99,其中,大功率
的光信号进入所述第二光电探测器,小功率的光信号进入所述第一光电探测器。


本发明?#22266;?#20379;了一种光电探测器保护方法,基于上述中任一项所述的光电探测器
保护装置,所述中央处理器进行以下?#34903;瑁?br>

S1、开始;


S2、判断电压是否大于阈值,如果否,则返回?#34903;鑃2,如果是,则进入下一?#34903;瑁?br>

S3、关闭光开关;


S4、等待?#27425;弧?br>

作为本发明的进一步改进,在?#34903;鑃2中,判断电压是否大于阈值,如果否,则延时
一定时间后返回?#34903;鑃2。


作为本发明的进一步改进,在?#34903;鑃2中,判断电压是否大于阈值,如果否,则延时
0.5秒后返回?#34903;鑃2。


作为本发明的进一步改进,在?#34903;鑃3中,关闭光开关,发出警报。


本发明的有益效果是?#21644;?#36807;上述方案,可避免操作失误导致的光电探测器损坏。


附图说明


图1是本发明一种光电探测器保护装置的示意图。


图2是本发明一种光电探测器保护方法的流程图。


具体实施方式


下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。


如图1所示,一种光电探测器保护装置,包括光开关1、功率耦合器2、第一光电探测
器3、第二光电探测器4、信号放大模块5、数模转换模块6和中央处理器7,其中,所述光开关1
与所述功率耦合器2的输入端连接,所述功率耦合器2的一路输出端与所述第一光电探测器
3的输入端连接,所述功率耦合器2的另一路输出端与所述第二光电探测器4的输入端连接,
所述第一光电探测器3的输出端与所述信号放大模块5的输入端连接,所述信号放大模块5
的输出端与所述数模转换模块6的输入端连接,所述数模转换模块6的输出端与所述中央处
理器7的输入端连接,所述中央处理器7的输出端与所述光开关1连接,所述光开关1在断电
时为关闭状态,在通电时其通断状态受中央处理器7控制,上电后,所述中央处理器7控制所
述光开关1打开光路,所述功率耦合器2将光功率分为两路,其中一?#26041;?#20837;所述第一光电探
测器3,其中另一?#26041;?#20837;所述第二光电探测器4,第一光电探测器3将光信号转换为电信号
后,依次经过后续的所述信号放大模块5、数模转换模块6,最后送入所述中央处理器7中,所
述中央处理器7依据接收到的信号,推测入射总功率,若总功率过大,则控制光开关1关闭,
防止因功率过高而引起探测器损伤。


如图1所示,所述第一光电探测器3为小型、低灵敏度光电探测器,所述第二光电探
测器4为高灵敏度光电探测器。


如图1所示,所述中央处理器7连接有警报模块8,用于发出警报。


如图1所示,进入所述第二光电探测器4的光信号的功率大于进入所述第一光电探
测器3的光信号的功?#30465;?br>

如图1所示,所述功率耦合器2分光后的功率比是1:99,其中,大功率的光信号进入
所述第二光电探测器4,小功率的光信号进入所述第一光电探测器3。


如图1、2所示,一种光电探测器保护方法,基于上述中任一项所述的光电探测器保
护装置,所述中央处理器7进行以下?#34903;瑁?br>

S1、开始;


S2、判断电压是否大于阈值,如果否,则返回?#34903;鑃2,如果是,则进入下一?#34903;瑁?br>

S3、关闭光开关1;


S4、等待?#27425;弧?br>

在?#34903;鑃2中,判断电压是否大于阈值,如果否,则延时一定时间后返回?#34903;鑃2。


在?#34903;鑃2中,判断电压是否大于阈值,如果否,则延时0.5秒后返回?#34903;鑃2。


在?#34903;鑃3中,关闭光开关1,控制警报模块8发出警报。


本发明提供的一种光电探测器保护装置与方法,未上电情况下,由于光开关1处于
关闭状态,光开关后面的两个光电探测器(即第一光电探测器3、第二光电探测器4)将会受
到保护而避免被损坏。上电后,中央处理器7指挥光开关1打开光路,光信号首先与一个光开
关1相连,后被功率耦合器2分为两路,其中一路功率相对较大,与高灵敏度的第二光电探测
器4相连;一路的功率较小,与一个低灵敏度、大带宽的第一光电探测器3相连,第一光电探
测器3将光信号转换为电信号后,依次经过后续的所述信号放大模块5、数模转换模块6,最
后送入所述中央处理器7中,所述中央处理器7依据接收到的信号,推测入射总功率,若总功
率过大,则控制光开关1关闭,避免进一步损伤两个光电探测器;由于光开关1在断电时处于
断开状态,因此,本装置可完全避免由于?#28909;?#20809;、后上电的错误操作引起的光电探测器损
伤;同?#20445;?#30001;于本装置在不断测量入射光功率,因此可以动态监测总入射光功率,防止因功
率过高而引起的探测器损伤。


以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定
本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在
不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,?#21152;?#24403;视为属于本发明的
保护?#27573;А?br>

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