專利名稱：在光模塊中監(jiān)控功率參數(shù)的電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光模塊中監(jiān)控光信號參數(shù)的方法，所述方法包括接收和/或發(fā)送ー個或多個光信號；(i )利用檢測器將ー個或多個光信號轉(zhuǎn)換為第一電壓和(i i )利用電流鏡將ー個或多個光信號轉(zhuǎn)換為第二電壓；并根據(jù)第一和第二電壓計算消光比，平均功率和/或調(diào)幅。通常，第一電壓對應(yīng)光信號的幅值，而第二電壓對應(yīng)平均功率(Pavg)。利用此類電壓，所述方法限定了光模塊各類參數(shù)的判定和光模塊接收和/或發(fā)送的光信號，例如平均功率(Pavg),高功率(P1)，低功率(P。)，ER和/或0ΜΑ。圖2舉例說明了與本發(fā)明相關(guān)的監(jiān)控ー個或多個由光模塊接收和/或發(fā)送的光信號的典型方法200。所述方法通常包含通過流程中的各種循環(huán)持續(xù)處理，盡管它也包含通過部分或所有流程的單次處理。比如，在所述方法中，在供電穩(wěn)定的情況下，光模塊可持續(xù)地從網(wǎng)絡(luò)組件接收光傳輸(比如，OLT和/或0NU)，和持
如圖所示，所述方法可在202啟動，隨后光模塊在204接收和/或發(fā)送ー個或多個光信號。比如，光模塊可利用激光二極管發(fā)送光信號和/或利用H)接收光傳輸。不同波長通常用于發(fā)送和接收光信號。比如，在用1310nm波長接收上游光信號時，光模塊可用1577nm波長在光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)向下游其他設(shè)備(比如OLT和/或0NU)發(fā)送光信號。當光模塊監(jiān)控已發(fā)送的光信號時，它也監(jiān)控自身的功率，ER和/或OMA信息。當光模塊接收ー個或多個光信號吋，光模塊也監(jiān)控內(nèi)部光模塊的功率，ER和/或0ΜΑ。光模塊在206將光信號轉(zhuǎn)換為(i)第一電壓和(ii)第二電壓。光電ニ極管通常將光信號轉(zhuǎn)換為至少ー個電信號(比如，第一和第二電信號)。檢測器(比如，RF檢測器)可將電信號(比如，第一電信號)轉(zhuǎn)換為第一電壓，并且還可利用電流鏡將電信號(比如，第二電信號)轉(zhuǎn)換為第二電壓。比如，電流鏡和電阻器可將第二電信號轉(zhuǎn)換為第二電壓(比如，根據(jù)歐姆定律)。在208，第一和/或第二電壓用于計算(I)光模塊的ER，(2)光信號的平均功率(Pavg)，和/或(3)光信號的0ΜΑ。比如，如圖3A所示，光模塊可利用檢測器320將來自接收光信號的TO310的電信號轉(zhuǎn)換為節(jié)點325的第一電壓VI。光模塊也可利用CM330將來自PD310的電信號轉(zhuǎn)換為節(jié)點335的第一電壓V2。第一電壓Vl對應(yīng)RF功率(或幅值)，而第二電壓V2對應(yīng)光信號的平均功率(Pavg)。轉(zhuǎn)換第一電壓Vl和第二電壓V2到RF功率和平均功率(Pavg)的邏輯或方法分別為技術(shù)領(lǐng)域已知的。平均功率(Pavg)為可由第二電壓V2判定的DC量。利用第一電壓Vl (對應(yīng)光信號幅值)和第二電壓V2 (對應(yīng)Pavg)可確定各種參數(shù)，例如利用上述的方程[I] - [4]確定光信號的平均功率(Pavg),高功率(P1),低功率(P。)，ER和/或0ΜΑ。
又比如，假如未從網(wǎng)絡(luò)(比如，光網(wǎng)絡(luò))或主機接收到讀取指令(比如，讀取計算出的ER，平均值[Pavg]或Μ0Α)’隨后在210，所述方法200又204繼續(xù)接收和/或發(fā)送ー個或多個光信號，并在連續(xù)循環(huán)內(nèi)的206和208確定功率的相關(guān)參數(shù)。但是，當在210接收到讀取指令吋，光模塊就可在212發(fā)送與光模塊光信號的(i )高功率(PI)，( i i )低功率(PO )，(iii)平均值(Pavg)，(iv) ER和/或OMA數(shù)值范圍相應(yīng)的標記或狀態(tài)。比如，狀態(tài)控制器可以提供狀態(tài)值(比如，代表參數(shù)值的位串，比如平均功率，高低功率，ER和/或0ΜΑ)。在另外的實施例中，在212將ー個或多個參數(shù)值與ー個或多個代表特定標記或狀態(tài)的閾值比較，并生成相應(yīng)標記或狀態(tài)來指出功率參數(shù)的狀態(tài)。所述標記或狀態(tài)隨后可發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)或主機。與本發(fā)明相關(guān)的電路和/或光模塊可包含為ー個或多個光模塊參數(shù)數(shù)據(jù)生成狀態(tài)和/或標記的電路和/或邏輯單元(詳見，如，美國專利申請No. 13/070, 358, filed March23，2011 [Attorney Docket No. SP-024-U;美國專利申請 No. 13/075,092, filedMarch 29, 2011 [Attorney Docket No. SP-035-U; and 美國專利申請 No. 13/348, 599,filed January 11, 2012 [Attorney Docket No. SP-119-L],其中相關(guān)部分也在此一并作為參考)。狀態(tài)值可通過通信接ロ直接發(fā)送到主機或從數(shù)據(jù)內(nèi)存器找回井隨后通過通信接ロ發(fā)送到主機。所述方法隨后返回到204，并持續(xù)運行直至?xí)和?比如，關(guān)機)或停止(比如，收發(fā)器和/或網(wǎng)絡(luò)斷電)。ー種典型電路
在本發(fā)明的另一方面，電路還可包括光電ニ極管，用于生成對應(yīng)光信號的第一電流，率禹合于光電ニ極管第一端的電流鏡，和稱合于光電ニ極管第二端的檢測器。電流鏡用于生成等于第一電流或與其成比例的第二電流，而檢測器則用于確定光信號的功率或幅值。圖3A和3B分別舉例說明了與本發(fā)明實施例相關(guān)的典型電路300和305。電路300和/或305可以是光接收器和/或模塊電路和/或元件的一部分。當圖3A描述與本發(fā)明實施例相關(guān)的總電路時，很明顯我們就應(yīng)明白任何與本發(fā)明一致的電路設(shè)置都可用于所述的電信接收器和/或收發(fā)器。電路300包含光電ニ極管(PD) 310，檢測器320，和電流鏡(CM)330。PD310可包含P型/傳統(tǒng)/n型(PIN)ニ極管，雪崩光電ニ極管或任何其他接收光信號并轉(zhuǎn)換接收光信號到電信號的元件或裝置。檢測器320可以是RF檢測器或其他任何對AC功率敏感并生成等比例DC輸出(或電壓)的元件或裝置。CM330包括電路，其用于在另ー節(jié)點335 (例如ICM)復(fù)制或替代第一電流(例如IPD)。將來自在網(wǎng)絡(luò)中的ー個或多個外部元件(例如，ー個或多個OLT和/或ONU)的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。檢測器320接收來自PD310的電信號并生成節(jié)點325的第一電壓VI。第一電壓與RF功率成比例并代表光信號的幅值。在一個實施例中，檢測器320耦合于TO310的陰極314。通過Η)310復(fù)制輸入電流(iro)。在一個實施例中，CM330可耦合至Η)310的正極312。來自CM330的復(fù)制電流(ICM)可以等于來自PD310的第一電流(IPD)或是與其成比例的。電路300也可具有足夠大的 電阻使輸出電流(ICM)生成第一電流VI。在一個實施例中，電路300利用電阻器340由復(fù)制電流(ICM)生成節(jié)點335的第二電壓。tヒ如，電阻器340具有足夠大的電阻值將(ICM)轉(zhuǎn)換為第二電流V2。第二電流V2的值等同于光信號的平均功率(Pavg)。圖3B所示為包括生成節(jié)點355的第二電壓V2’的第二電路305。電路305也可與圖3A所示電路300相同。放大的第二電壓V2’可使第二電壓更容易與具有足夠精度和/或準度的平均功率(Pavg)相互關(guān)聯(lián)(借此提高平均功率判定的精度和/或準度)。在ー個實施例中，放大器350可以是跨阻放大器(TIA)。在本發(fā)明其他實施例中，放大器350也可具有電流到電壓的轉(zhuǎn)換功能和/或包含單級放大器，比如源極隨耦器，射極輸出器，共源共柵或達林頓放大器，用于提供正弦波輸出。ー種第二典型電路
圖4舉例說明了本發(fā)明的另ー個實施例。除了放大器410タト，電路400基本上與圖3A電路300相同。PD310的負極314被耦合到了放大器410，而檢測器320則接收放大器410的輸出。通常我們認為放大器410可以是任何合適的放大器，并且可以是TIA，限幅放大器，或它們的組合。或者，放大器可提供電流到電壓的轉(zhuǎn)換功能和/或包含單級放大器，用于提供正弦波輸出，比如源極隨耦器，射極輸出器，共源共柵或達林頓放大器。放大器410的輸出節(jié)點415也可向下游的光模塊信號處理模塊發(fā)送信號(比如，信號再生模塊，未顯示)和/或向另ー放大器提供信號用于再一次處理。如圖3A和3B實施例所示，檢測器320的輸出325代表等于或/和與高功率(P1)成比例的第一電壓VI。在一實施例中，檢測器320可以是RF檢測器。在另ー些實施例中，圖3A，3B和3C所示的電路300，305和/或400可包含邏輯単元(圖5)，用于確定或計算光信號的高功率(pl)，低功率(PO)，平均值(Pavg)，ER和/或0ΜΑ。如圖5所示，邏輯單元500可包含確定狀態(tài)信息參數(shù)的功率計算器510。功率計算器510用于接收來自檢測器320的第一電壓Vl(比如，來自圖3A節(jié)點325)，和來自CM330的第ニ電壓V2 (比如，來自圖3A和3B的輸出節(jié)點335或355)來在513生成平均功率(Pavg)，在515生成低功率(PO)，在517生成ER和在519生成0ΜΑ。功率計算器510通常用于根據(jù)上述方程[I] - [4]利用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)運算(比如，利用執(zhí)行此類數(shù)學(xué)運算的標準電路模塊)來確定各種參數(shù)值。功率計算器510輸入接收第一電壓Vl并將其直接作為高功率(Pl)在節(jié)點511輸出。或者，用第一電壓Vl相乘(或相除)某數(shù)值來在511提供與第一電壓Vl成比例的輸出。功率計算器510在另外ー個輸入點接收第二電壓V2，再將其作為平均功率(Pavg)直接在節(jié)點513輸出。同樣，用第二電壓V2相乘(或相除)某數(shù)值來在513提供與第二電壓V2成比例的輸出?！俺艘?”的乘數(shù)512同樣接收第二電壓V2并有效地將其值翻倍。之后，第一減法器514可從翻倍的第二電壓V2減去第一電壓Vl來得到節(jié)點515的低功率(PO)數(shù)值。除法器516可用低功率(PO)除以高功率(Pl)在節(jié)點517得到消光比(ER)。最后，第二減法器518可從第一電壓Vl減去低功率值(PO)(此前已經(jīng)經(jīng)過計算得出)來在節(jié)點519確定光調(diào)幅(OMA)。在不同的實施例中，都可將ー個或多個功率計算器510的輸出(比如，511的Pl，517的ER，519的OMA，515的PO和513的Pavg)存儲在一個或多個存儲器中(比如，圖7所示存儲器712)，和/或通過接ロ(比如，圖7所示接ロ 760)將其發(fā)送至主機和/或網(wǎng)絡(luò)。ー種典型的光發(fā)送器和/或收發(fā)器
本發(fā)明實施例涉及光發(fā)射器或收發(fā)器。所述發(fā)射器或收發(fā)器包括ー個或多個上文中提到的電路，發(fā)射器光器件和邏輯單元。所述發(fā)射器光器件用于發(fā)射光信號，而所述邏輯單元用于處理(i)第一電壓(比如，來自檢測器和/或第二放大器)和(ii)第二電壓(比如，來自電流鏡和/或第一放大器)形成的消光比?！D6所示為所述發(fā)射器或收發(fā)器的實施例，與T0SA610配合使用。但是，很明顯任何與本發(fā)明一致的電路配置都可應(yīng)用于所述典型光模塊。激光器驅(qū)動器620在運行中發(fā)送調(diào)制后的電信號至激光二極管(LD) 615。LD615生成具有第一部分612A和第二部分612B的光信號。TOSA 610內(nèi)的板載光電ニ極管(PD)617接收來自LD615的第二光信號部分612B，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。在一些實施例中，第二光信號部分612B的功率大概為具有LD615輸出光信號總功率的1_5%。同樣,可利用分色器，波長選擇濾波器或其他類似裝置將第二光信號部分612B從LD615輸出(比如,第一部分612A)反射出來。PD617發(fā)射第一電信號到檢測器320，以便在輸出節(jié)點325生成第一電壓VI。PD617還將具有第一電流(IB))的第二電信號發(fā)射至CM330。CM 330將第一電流復(fù)制到TO617 (IPD)來生成第二電流(ICM)。所述第二電流(ICM)等于第一電流(ICM)或是與其成比例的。利用電阻器340和歐姆定律(V = IR)，可由CM330的輸出(比如，ICM)第二電壓V2生成第二電壓V2。在一個實施例中，雖然TOSA 610可包含檢測器320，但是TOSA610或其他外部設(shè)備也可能包含CM330。另外，所述光發(fā)射器或收發(fā)器以與圖3A，3B和4所示包含檢測器320和CM330的裝置類似或相同的方式運行。圖7舉例說明了與本發(fā)明實施例相關(guān)的典型光模塊700。光模塊700能夠計算和/或監(jiān)控它自己的平均功率(Pavg)，ER和/或0ΜΑ，和來自網(wǎng)絡(luò)(比如，光網(wǎng)絡(luò))其他發(fā)送器和/或收發(fā)器的參數(shù)。所述網(wǎng)絡(luò)為光模塊提供光通信和/或信號。如圖所示，光模塊700包括接ロ 760，微處理器/微控制器(MCU) 710，放大器780，激光器驅(qū)動電路620，激光器偏壓電流控制電路750，T0SA610, R0SA770，檢測器320，和電流鏡(CM) 330’。光模塊700通過光信號612A將光數(shù)據(jù)發(fā)射至光網(wǎng)絡(luò)中的外部媒質(zhì)(比如，光纜)和/或兀件(比如，分光器，光模塊和/或其他適合的硬件)。T0SA610包括激光二極管(LD)615和TO617。在不同的實施例中，H)可以是PIN ニ極管或雪崩光電ニ極管。光模塊700的發(fā)射器部分還可包括激光器驅(qū)動電路620和激光器偏壓電流控制電路750。激光器驅(qū)動電路620將調(diào)制后的電信號發(fā)送至LD615。耦合至T0SA610的激光器偏壓電流控制電路750控制發(fā)送至LD615的偏壓電流。當LD615發(fā)出光信號612A時，PD617會檢測部分光信號612B。PD 617將光信號部分612B轉(zhuǎn)換為電流。所述電流隨后發(fā)送至檢測器320’用于第一電壓Vl的生成。PD612也傳送電流至CM330’用于第二電壓V2的生成。利用電阻器340和歐姆定律(V=IR),電流鏡330’輸出第二電壓V2?；蛘撸蓪⒐?jié)點335耦合至具有高(比如，無窮大)跨阻的MCU710內(nèi)的元件和/或其他電路來生成第二電壓V2。可將第一和第二電壓V2發(fā)射至MCU作進ー步處理(比如，利用功率計算器510)來計算Pavg，高功率(P1),低功率(Ptl), ER, 0ΜΑ，等。如上所述，檢測器320’可包括對AC功率敏感并可生成相應(yīng)DC輸出的任何檢測器或其他元件或裝置。將輸入光信號405轉(zhuǎn)換為電信號。ROSA 770包括TO310 (見，例圖3A和B)并且還可能包含放大器410 (見，例，圖4)。在一個實施例中，類似于圖4的實施例，放大器410可包含TIA或單級放大器，例如源極隨耦器，射極輸出器，共源共柵或達林頓放大器，用于提供正弦光波波形。ROSA 770將電信號發(fā)射至檢測器320’和CM 330’。在一個實施例中，分別自TOSA 610和ROSA 770輸出各自輸入到檢測器320’和CM 330，?；蛘?，檢測器320’和CM 330’分別包括獨立的檢測器和電流鏡，用于處理來自TOSA 610和ROSA 770的獨立信號。在這種情況下，配套的通道閥和/或多路復(fù)用器可配合獨立的檢測器和電流鏡實現(xiàn) 對TOSA 610和ROSA 770信號的獨立處理。如上所述，PD310將電信號發(fā)射至檢測器320’生成第一電壓VI。PD 310將第一電壓(比如，IPD)發(fā)射至CM 330’生成第二電流(ICM)。所述第二電流(ICM)等于第一電流(IPD)或是與其成比例的。第二電壓V2在節(jié)點335由第二電流生成。MCU 710可分別處理來自TOSA 610和ROSA 770的功率數(shù)據(jù)(比如，通過時間多路復(fù)用)或記錄來獨立檢測器和電流鏡的獨立輸入。所述獨立檢測器和電流鏡用于處理來自TOSA 610和ROSA 770的獨立數(shù)據(jù)。如圖7所示，ROSA 770還通過節(jié)點415可發(fā)射電信號至放大器780。所述電信號包含與電信號405等價的電信號。所述放大器780沿節(jié)點785將放大的電信號發(fā)射至電氣接ロ 760。放大器780可用于放大和/或限制電信號415的電壓(比如，在預(yù)定電壓范圍內(nèi))。雖然在一個實施例中放大器780可以是限幅放大器，但是，如上所述，放大器780還可以是TIA，或單級放大器，用于輸出正弦波形。在另ー些實施例中，MCU 710可能包含邏輯單元(比如，功率計算器510)，用于確定各種測量值，比如圖5所示的平均值(Pavg)，高功率(P1)，低功率(PO)，ER和/或0ΜΑ。MCU 710還可包含CPU或微處理器。在其他實施例中，MCU 710可能包含特殊應(yīng)用積體電路(ASIC)，現(xiàn)場可編程邏輯器件(PLD)，復(fù)雜可程式邏輯裝置(CPLD)或系統(tǒng)芯片(SOC)。MCU710還可包含存儲器712 (比如，用于存儲指令，配置數(shù)據(jù)，正在處理的參數(shù)數(shù)據(jù)，狀態(tài)信息，
坐、
-rf* ノ O在各種實施例中，TOSA 610，ROSA 770，接ロ 760，激光器驅(qū)動電路620和激光器偏壓電流控制電路750都可與MCU 710通信。MCU 710可用于(i)控制數(shù)據(jù)的流動和指引存儲器(比如，存儲器)中的數(shù)據(jù)存儲位置，(ii)確定或計算參數(shù)值(比如，Pavg，高功率，低功率，ER，OMA), (iii)根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)設(shè)置和/或發(fā)射代表收發(fā)器700運行狀態(tài)的狀態(tài)和/或標記，和/或(iv)控制處理光模塊700接收并發(fā)送的光數(shù)據(jù)的整個流程。光模塊700可通過接ロ 760與網(wǎng)絡(luò)和/或主機通信。所述網(wǎng)絡(luò)和/或主機可以是主機處理器，電路板，獨立的光網(wǎng)絡(luò)裝置(比如，中繼器，光開關(guān)，機頂盒，等)或任何其他包含控制器或處理器的裝置，其中所述控制器或處理器用于至少在某種程度上聯(lián)系和/或控制收發(fā)器700和/或網(wǎng)絡(luò)。在一個實施例中，主機或/和網(wǎng)絡(luò)可通過接ロ 760通信，以便向光模塊700請求信息和/或標記和/或向光模塊700提供此類狀態(tài)信息和/或標記的閾值。比如，除開潛在的不確定范圍(例如，警報狀態(tài)或標示)，狀態(tài)信息和標記可與功率參數(shù)數(shù)據(jù)的狀態(tài)和/或運行范圍相關(guān)聯(lián)，比如正常范圍內(nèi)的平均功率，超過預(yù)定運行閾值的高功率，低于預(yù)定運行閾值的低功率，或可接受的ER和/或OMA。典型的信息傳遞方法
本發(fā)明還涉及信息通信的方法，包括從光模塊發(fā)送ー個或多個光信號，所述ー個或多個光信號具有(i)第一相對恒定頻率和(ii)根據(jù)低于第一頻率或低于其一定量的第二頻率變化的幅值，消光比，高功率或平均功率，在光模塊中接收ー個或多個光信號，和從光信號中提取具有可變幅值第二頻率的低速信號。如圖8所示，流程圖800舉例說明了與本發(fā)明實施例相關(guān)的傳遞信息的典型方法。盡管所述方法包括貫穿部分或全部流程的単一步驟，但是它通常還是包括貫穿流程的循環(huán) 步驟。比如，在所述方法中，依靠穩(wěn)定的電カ供應(yīng)，光模塊可持續(xù)地從網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和/或接收光傳輸，并持續(xù)地處理光信號/數(shù)據(jù)直至網(wǎng)絡(luò)和/或光模塊斷電。所述方法可以在802開始,并在804可包含從光模塊發(fā)射ー個或多個光信號,其中所述光信號具有(i )第一相對恒定頻率(比如，高速信號)和(ii )以可變量或根據(jù)低于第一頻率的第二頻率變化的功率(比如，低速信號)。在一個實施例中，高速信號包括AC信號，而低速信號包括DC信號。在另外的實施例中，光信號的相對恒定頻率可以是光輸出或輸入信號的傳輸頻率。比如，如圖I所示，相對低速邏輯信號120可從具有第一相對恒定頻率的光信號100 (比如，高速信號)中產(chǎn)生。但是，用于傳遞信號的此方法不同于圖I的實施例(i)低速信號通常具有可變幅值(即，其中幅值具有大于N個的許可狀態(tài)，η為網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的許可邏輯狀態(tài)的數(shù)目)，或(ii)雖然ER的值不同于ニ進制數(shù)據(jù)容許值，但是任何ー個OMA仍保持不變，或PAVG會發(fā)生改變(或，Ptl和/或P1都以同一趨勢變化)。比如，如圖9所示，本發(fā)明的實施例規(guī)定了光信號調(diào)制的低速信號的提取。圖9(A)和9(C)所示為典型的光輸入信號912和942。所述光輸入信號具有(i)第一相對恒定頻率和以可變量或根據(jù)低于第一頻率的第二頻率變化的功率，和值不同于ニ進制數(shù)據(jù)容許值的幅值，ER，P1和/或Patc (或以第二較低頻率變化；見圖9(A))，或(ii)以可變量變化的幅值，ER和/或P1 (比如，超過N個狀態(tài)，η代表網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸容許的數(shù)目，并且η為大于2的整數(shù))，但通常小于ニ進制數(shù)據(jù)容許值(如圖9 (C)所示)。如圖8所示，光模塊在806用光接收器接收光信號，比如R0SA770(圖7)。圖9 (A)所示為光信號912，具有第一相對穩(wěn)定較高頻率，高功率(比如，P1A，Pib或Pie)或以低于第一頻率的第二頻率變化的平均功率。以信號912為例，雖然幅值相對穩(wěn)定，但是ER實際上還是可能會以第二較低頻率變化。圖9⑶所示為檢測器930利用ER，高功率和/或低功率變化從光信號912提取的數(shù)字信號920。數(shù)據(jù)位920A，920B和920C與光信號912的高功率(比如，P1A，Pib或Pie)的變化相關(guān)聯(lián)。雖然圖9(A)和(B)還舉例說明了光信號920可在兩個或多個值間切換，但是光信號912的OMA仍可保持相對恒定，因此光信號912的狀態(tài)或數(shù)據(jù)值則沒有必要變化。P1,Patc和/或Ptl的變化可以相對較小(比如，彡I dB)，因為當P。近似與O時對ER的相應(yīng)影響會相應(yīng)較大。在另ー個實施例中，利用以同一趨勢改變高功率(P1)和低功率(P。)生成低速信號來調(diào)制光信號912。在又一個實施例中，在保持OMA相對恒定的同時，通過改變光信號912的ER來生成低速信號。如圖9 (C)所示，雖然光信號940元件945和945’的單位時間(t匕如，高頻信號周期)ER和/或OMA會在狀態(tài)內(nèi)或狀態(tài)間變化(所述狀態(tài)超出了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)磨诉M制和/或數(shù)字信號)，但是其中量級的變化小于那些ニ進制和/或數(shù)字信號容許的ER和OMA的狀態(tài)或數(shù)值。圖9 (D)所示為檢測器930從光信號940中提取的低速模擬信號950。方法800因此還可包括判定低速信號是否為模擬或數(shù)字信號。容許的OMA狀態(tài)對應(yīng)高(I)和低(O) ニ進制邏輯狀態(tài)。但是，數(shù)字信號可以有ー個或多個額外的邏輯狀態(tài)。比如，三進制邏輯信號具有三種容許的邏輯狀態(tài)，四進制邏輯信號具有四種容許的邏輯狀態(tài)， 等。但是，假如光數(shù)據(jù)信號的ER值異于網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)容許的ER數(shù)值，并以低于告訴信號頻率的頻率變化，那么低速信號(即，ER調(diào)制信號)為數(shù)字化且可由標準數(shù)字信號處理電路處理。但是，模擬信號的特點與數(shù)字信號不同。比如，假設(shè)ER和/或OMA単位時間變化小于網(wǎng)絡(luò)上數(shù)字數(shù)據(jù)信號的容許的變化量(比如，超過η個狀態(tài)，η則為等于光數(shù)據(jù)中容許邏輯狀態(tài)數(shù)量)，那么低速信號則為模擬信號并且可用標準模擬信號處理電路處理。如圖8所示，光模塊在808從光信號提取低速信號。如圖9所示，檢測器930可以是根據(jù)本發(fā)明評估和/或確定ER和OMA的光模塊，電路和/或方法。比如，檢測器930可包括如圖 所示的電路和/或元件(比如，檢測器320’，CM330’和MCU710)。MCU710還可通過接ロ 760將低速數(shù)據(jù)信號(比如，如圖9所示900或950)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)或主機。所述方法止于810?？捎傻退傩盘柍休d的信息可包括，在低速信號為ER調(diào)制數(shù)字信號的情況下，配置數(shù)據(jù)(比如，適用于收發(fā)器和/或網(wǎng)絡(luò)的配置數(shù)據(jù))，網(wǎng)絡(luò)和/或收發(fā)器的參數(shù)信息，等。在低速信號為ER調(diào)制模擬信號的情況下，可由低速信號承載的信息可包括收發(fā)器單ー參數(shù)(t匕如，激光二極管溫度)的實時數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實施例提供了利用疊加到相對高速信號的低速信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的方法。所述低速信號可通過調(diào)制高信號生成，其中(i )所述低速信號通常具有可變幅值(即，這種情況下所述幅值具有大于η個的容許狀態(tài)，η為網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)容許的邏輯狀態(tài)的數(shù)目)，或(ii )雖然ER可能變化，但是OMA也不會變化，或改變的是P1和/或PAve。根據(jù)本發(fā)明，在低速信號具備異于傳統(tǒng)調(diào)制數(shù)字光信號時，低速數(shù)據(jù)傳輸可承載于高速信號上。可由低速信號承載在信息可用于維持和/或更新收發(fā)器和/或網(wǎng)絡(luò)的運行。結(jié)論
因此，本發(fā)明提供了監(jiān)控光模塊和傳遞信息的電路，光模塊和/或方法。本發(fā)明的實施例通常涉及判定和/或監(jiān)控光模塊平均功率，高功率，低功率，ER和/或OMA的電路，光模塊及其元件，和方法。所述能實現(xiàn)此類方法或包括此類電路的光模塊可自我監(jiān)控或監(jiān)控遠程收發(fā)器。本發(fā)明的實施例還提供了利用疊加到相對高速信號的低速信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的方法。對本發(fā)明的特殊實施例的上述描述是為了更好的圖解和描述本發(fā)明。他們不是詳細的，也不會用公開的確切形式限制本發(fā)明，而很明顯根據(jù)上述教義許多修改和變更都是合理的。為了最好地說明本發(fā)明的原理和它的實際應(yīng)用，本文選取并描述了實施例，以便使所屬技術(shù)領(lǐng)域的其他專業(yè)人員能夠最佳地利用本發(fā)明和各種更改過的不同實施例適用于預(yù)期的特殊用途。即，由此處添加的權(quán)利要求和它們的等同物限定 了本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種電路包括a) —個光電ニ極管，用于生成對應(yīng)光信號的第一電流；b) —個電流鏡，耦合至所述光電ニ極管的第一端，用于產(chǎn)生等于所述第一電流或與所述第一電流成比例的第二電流；和c) 一個檢測器，耦合至所述光電ニ極管的第二端，用于確定所述光信號的功率或幅值。
2.如權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，所述檢測器包括RF檢測器。
3.如權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，還包括耦合至接地電位的電阻。
4.如權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，所述光電ニ極管包括PINニ極管或雪崩ニ極管。
5.如權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，還包括用于放大所述第二電流的第一放大 器。
6.如權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，還包括一個耦合至所述光電ニ極管第二端的第二放大器，其中所述檢測器接收所述第二放大器的輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，所述第二放大器包括跨阻放大器。
8.如權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，還包括邏輯單元，用于根據(jù)(i)來自所述第ニ放大器和/或所述檢測器的第一電壓，和(ii)來自所述電流鏡的第二電壓來計算消光比。
9.如權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，還包括邏輯單元，用于計算所述光信號調(diào)幅。
10.ー種光模塊包括a)權(quán)利要求I所述的電路；b) —個發(fā)送器光器件，用于發(fā)送所述光信號；和c)邏輯單元，用于根據(jù)(i)來自所述第二放大器和/或所述檢測器的第一電壓，和(i i )來自所述電流鏡的第二電壓處理消光比。
11.如權(quán)利要求10所述的光模塊，其特征在于，還包括接收器器件，包括所述光電ニ極管，其中所述發(fā)送光器件包括提供所述光信號的激光二極管。
12.如權(quán)利要求10所述的光模塊，其特征在干，所述邏輯単元包括微控制器，微處理器，專用集成電路A，可編程邏輯短路，復(fù)雜可編程邏輯器件，或片上系統(tǒng)。
13.—種監(jiān)控ー個或多個光模塊的方法，該方法包括a)接收和/或發(fā)送ー個或多個光信號；b )將所述ー個或多個光信號轉(zhuǎn)換為(i )利用檢測器轉(zhuǎn)換為第一電壓和(i i )利用電流鏡轉(zhuǎn)換為第二電壓；和c)根據(jù)所述第一和/或第二電壓計算所述光模塊的消光比和/或所述光信號的調(diào)幅。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括發(fā)送與(i)所述光模塊消光比和/或(ii)所述光信號調(diào)幅的數(shù)值范圍相應(yīng)的標記和/或狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，計算消光比包括利用所述第一電壓的RF功率和所述第二電壓的平均功率來計算高功率水平與低功率水平的比率。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，計算光調(diào)幅包括利用所述第一電壓的RF功率和所述第二電壓的平均功率來計算高低功率水平的差值。
17.一種傳遞信息的方法，包括a)在光接收器中接收ー個或多個光信號，所述ー個或多個光信號具有第一相對恒定頻率，和i )根據(jù)低于所述第一頻率的第二頻率變化和可能具有不同于ニ進制數(shù)據(jù)容許值的幅值，消光比，高功率和/或平均功率；或ii)在高于N個數(shù)量的狀態(tài)間變化的幅值、消光比和/或高功率，其中n代表允許通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)的數(shù)量；b)提取低速信號，其具有來自所述光信號的第二頻率或所述可變幅值，消光比和/或高功率。
18.如權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,所述ー個或多個光信號包括交流(AC)信號，而所述低速信號是直流(DC)信號。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述低速信號為數(shù)字信號，而所述ー個或多個光信號具有根據(jù)所述第二頻率變化的消光比和平均功率。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述低速信號為模擬信號，而所述ー個或多個光信號具有在高于N個數(shù)量的狀態(tài)間變化的幅值和高功率。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括通過與所述光模塊的電氣通信向·主機發(fā)送所述低速信號。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述光模塊根據(jù)所述低速信號處理指令和/或數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種適用于在監(jiān)控光模塊和/或光網(wǎng)絡(luò)時確定平均功率，消光比，和/或調(diào)幅的電路，光模塊和/或其方法。所述電路一般包括一個光電二極管，用于生成對應(yīng)光信號的第一電流，一個電流鏡，耦合至所述光電二極管的一端，和一個檢測器，耦合至所述光電二極管的另一端。所述電流鏡用于產(chǎn)生等于所述第一電流或與所述第一電流成比例的第二電流，而所述檢測器用于確定所述光信號的功率或幅值。此外，本方案可利用與相對高速光信號疊加或組合的低速信號傳送信息。
文檔編號H04B10/07GK102857298SQ20121022163
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者馬克·海姆巴赫, 穆罕默德·阿扎德 申請人:索爾思光電(成都)有限公司