[发明专利]一种全光交换矩阵自动调试系统及调试方法

权利要求书

1.一种全光交换矩阵自动调试系统，包括基于高性能微处理器和负反馈光路自动调节平台，其特征在于，所述自动调节平台包括自动调试主机单元和与自动调试主机单元连接的自带高性能微处理器的智能主控计算机、超高精度可调谐光源和多通道高精度光功率计，其中，主控计算机外接网络，超高精度可调谐光源和多通道高精度光功率计与自动调试主机单元之间通过光纤连接，自动调试主机单元与被测全光交换矩阵通过光耦合通道、电连接通道连接。

2.根据权利要求1所述的全光交换矩阵自动调试系统，其特征在于，所述自动调试主机单元包括嵌入式微处理器和与嵌入式微处理器连接的高压DA驱动控制阵列、电源管理单元、健康管理处理单元、CAN总线通信单元，其中，电源管理单元、健康管理处理单元还均与高压DA驱动控制阵列及CAN总线通信单元连接，高压DA驱动控制阵列与设在自动调试主机单元上的超高精度可调谐光源耦合端口和多通道高精度光功率计耦合端口连接，高压DA驱动控制阵列还通过设在自动调试主机单元上的全光交换矩阵夹具与全光交换矩阵连接，其中，超高精度可调谐光源耦合端口为设有4个MT接头的光信号耦合端口、多通道高精度光功率计耦合端口为设有4个MT接头的光信号耦合端口、全光交换矩阵夹具为标准ASAAC插盒夹具。

3.根据权利要求2所述的全光交换矩阵自动调试系统，其特征在于，所述电源管理单元设有互连的HSR12S60S电源模块、APTS006A0X-SRZ电源芯片和电流检测芯片LTC4151IMS，其中，HSR12S60S电源模块和APTS006A0X-SRZ电源芯片输出端各自独立，输入端并联，电流检测芯片LTC4151IMS和HSR12S60S电源模块为串联关系，电流检测芯片LTC4151IMS和APTS006A0X-SRZ电源芯片也为串联关系。

4.根据权利要求2所述的全光交换矩阵自动调试系统，其特征在于，所述高压DA驱动控制阵列为由96片AD5504芯片组成的功能阵列，96片AD5504芯片控制端按照每16片芯片共用一组SPI总线的方式连接到一起，96片AD5504芯片的输出端各自独立。

5.根据权利要求2所述的全光交换矩阵自动调试系统，其特征在于，所述健康管理处理单元设有互连的温度检测芯片HWD18B20-A、电流检测芯片LTC4151IMS、微处理器GD32F407VG76，温度检测芯片HWD18B20-A和电流检测芯片LTC4151IMS的寄存器读写端口分别连接到微处理器GD32F407VG76。

6.根据权利要求2所述的全光交换矩阵自动调试系统，其特征在于，所述CAN总线通信单元为设有2片CAN收发器芯片HHD65HVD230组成的功能单元，2片CAN收发器芯片HHD65HVD230各自独立，驱动器的输入/输出接口分别连接到嵌入式高性能微处理器单元HHD32F107VCH芯片的2个CAN总线输出/输入接口。

7.根据权利要求2所述的全光交换矩阵自动调试系统，其特征在于，所述嵌入式高性能微处理器为由HHD32F107VCH芯片组成的功能单元。

8.根据权利要求1所述的全光交换矩阵自动调试系统，其特征在于，所述超高精度可调谐光源为能输出DWDM波段ITU规定的所有43个波长的16通道可调谐光源，光源绝对波长精度优于20pm、光功率稳定度优于0.03dBm。

9.根据权利要求1所述的全光交换矩阵自动调试系统，其特征在于，所述多通道高精度光功率计的测量精度优于0.01dBm、支持16通道光功率同步测量、光功率测量波长范围：1250nm-1650nm、光功率测量线性度±0.04dB±5pW、可通过通信接口读取光功率信息的多通道光功率计。

10.一种全光交换矩阵自动调试方法，其特征在于，包括如权1-权9任意一项所述的全光交换矩阵自动调试系统，所述方法包括如下步骤：

1）系统自检：自动监测主控计算机、自动调试主机单元、超高精度可调谐光源、多通道高精度光功率计的工作状态是否正常，控制全光交换矩阵的所有微型镜片切换到初始通道导通工作模式即微型镜片处于微型镜片出厂测试时的工作模式，此时超高精度可调谐光源光源信号从微型镜片1号输出端口输出；

2）通道校零：将全光交换矩阵自动调试系统切换到直通状态，使超高精度可调谐光源输出的光信号不经过全光交换矩阵直接输出到多通道高精度光功率计，控制高精度可调谐光源所有通道分别输出DWDM波段43个波长的光信号、多通道高精度光功率计较零，即光源0dbm输出时矫正多通道高精度光功率计读数使多通道高精度光功率计屏幕显示为0dB，所述直通状态是指光源不经过全光交换矩阵直接输出到多通道光功率计的工作状态；

3）寻找次优偏转电压参数：调整全光交换矩阵的第1个微型镜片偏转角度使光信号从1号端口输出，以0.8V调整步长在0V到58V电压调整区间同步驱动第1个光开关的X轴和Y轴，基于负反馈原理不断调整偏转电压数值，找出多通道高精度光功率计400收到光功率最大时的X轴和Y轴偏转电压VX₁和VY₁ ，VX₁和VY₁即为第1个微型镜片1号输出端口的次优偏转电压参数，所述DWDM波段指ITU-T G.694.1规定的1529.16nm～1560.61nm波段；

4）寻找最优偏转电压参数：以0.015V电压调整步长，在VX₁±0.8V和VY₁±0.8电压调整区间，基于负反馈原理调整偏转电压数值，找出多通道高精度光功率计收到光功率最大时的X轴和Y轴偏转电压VX₂和VY₂，VX₂和VY₂即为第1个微型镜片1号输出端口的最优偏转电压参数，依次类推找出全光交换矩阵所有微型镜片所有输出通道在DWDM波段43个波长的所有最优偏转电压参数即微型镜片输出光功率最大时的参数值，此时对应光路的插损最小；

5）数据处理：主控计算机对最优偏转电压参数进行数据格式处理生成二维数组数据，主控计算机自动把二维数组数据导入控制软件源代码中，自动编译生成目标程序文件，主控计算机通过JLINK烧写工具自动把目标程序文件烧录到全光交换矩阵主控制器自带的存储器中；

6）校验测试：自动调试主机单元对全光交换矩阵500进行校验测试即对全光交换矩阵所有交换通道进行遍历测试；

7）后期处理：主控计算机对步骤6）的校验测试数据进行后期处理，同时上传数据到远端数据库。