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一种光功率检测方法和检测装置

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40



技术领域

本申请实施例涉及通信领域,更具体的,涉及一种光功率检测方法和检测装置。

背景技术

在无源光网络(passive optical network,PON)系统中,OLT(Optical LineTerminal,光线路终端)通过分光器(passive splitter)与该网络中所有的ONU(OpticalNetwork Unit,光网络单元)建立通讯联系。上行传输时ONU采用时分复用的方式与OLT通讯,每一个ONU的一次通讯信号称为一次突发光信号(简称“光信号”)。由于OLT和ONU之间各个链路的插入损耗各不相同,因此从不同ONU到达OLT的光信号之间的光功率也各不相同,因此OLT的接收机应当具有快速捕获一定动态范围内的光信号的能力,并使用光探测器将捕获的光信号转换为电压信号,并将电压信号放大到同一水平,这种功能接收机通常称为“突发光接收机”。通常有必要对突发光接收机接收到的每个突发光信号光功率进行分别检测,以便获得PON系统中各ONU的链路状态。这个光功率检测精度越高,对PON系统链路特征判断就会越准确,从而有助于实现PON系统的智能化运维。

然而,不同的突发光信号到达接收机的光功率各不相同,不同光功率的突发光信号对接收机的工作状态产生不同的影响。例如,突发光信号导致的突发光接收机中的光电探测器的光致升温、内部电场分布的改变以及由于接收机电路响应的延迟造成接收机输出的当前检测电流受过去检测电流的影响等,从而对“突发光接收机”的光功率检测精度形成干扰。

因此,为了提高PON系统链路特征判断的准确性,提高“突发光接收机”的光功率检测精度成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种光功率检测装置和光功率检测方法,能够提高对突发光光信号光功率的检测精度。

第一方面,提供了一种光功率检测装置,包括:光信号处理装置、电流电压转换装置、光功率计算装置。

具体的,该光信号处理装置包括输入端口和输出端口,光信号处理装置的输入端口用于接收第一光信号,光信号处理装置用于对第一光信号进行处理,获取第一电流信号,光信号处理装置的输出端口用于输出第一电流信号。

其中,第一电流信号包括第一信号分量和第二信号分量,第一信号分量包括第一光信号对应的信号分量,第二信号分量包括第二光信号对应的信号分量,第二光信号为在所述第一光信号之前处理的光信号。

可选的,第二光信号对应的信号分量为受第二光信号影响产生的暗电流信号。

具体的,该电流电压转换装置包括输入端口和输出端口,电流电压转换装置的输入端口用于从光信号处理装置的输出端口接收第一电流信号,电流电压转换装置用于将第一电流信号转换为第一电压信号,电流电压转换装置的输出端口用于输出第一电压信号。

具体的,该光功率计算装置包括输入端口和输出端口,光功率计算装置的输入端口用于从电流电压转换装置的输出端口接收第一电压信号,光功率计算装置用于对第一电压信号进行积分处理,获取第二电压信号,第二电压信号对应第二信号分量,光功率计算装置还用于根据第一电压信号和第二电压信号检测第一光信号的光功率,光功率计算装置的输出端口用于输出第一光信号的光功率。

根据上述方案,通过将第一电压信号进行积分处理,获取对应第二信号分量的第二电压信号,通过计算将第二信号分量的影响去除,得到对应第一信号分量即对应第一光信号的光功率,从而提高光功率检测装置检测第一光信号的光功率的精度。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该光信号处理装置可以包括:光电探测器、镜像电流镜。

可选的,该光电探测器可以为光电二极管。

可选的,该光电探测器可以为雪崩光电二极管。

具体的,该光电探测器包括输入端口和输出端口,光电探测器的输入端口用于接收第一光信号,光电探测器用于对第一光信号进行处理,获取电流信号,光电探测器的输出端口用于输出电流信号。

具体的,镜像电流镜包括输入端口和输出端口,镜像电流镜的输入端口用于从所述光电探测器的输出端口接收电流信号,镜像电流镜用于对电流信号进行镜像处理,获取第一电流信号,镜像电流镜的输出端口用于输出第一电流信号。

需要说明的是,镜像电流镜用于对光电探测器产生的电流信号进行镜像处理,获取与电流信号成比例的第一电流信号,用于检测光功率,并且不对光电探测器产生的电流信号产生影响。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该光信号处理装置可以包括:光电探测器,跨阻放大器。

可选的,该光电探测器可以为光电二极管。

可选的,该光电探测器可以为雪崩光电二极管。

具体的,光电探测器包括输入端口和输出端口,光电探测器的输入端口用于接收第一光信号,光电探测器用于对第一光信号进行处理,获取电流信号,光电探测器的输出端口用于输出电流信号。

具体的,跨阻放大器包括输入端口和输出端口,跨阻放大器的输入端口用于从光电探测器的输出端口接收电流信号,跨阻放大器用于对电流信号进行放大处理,获取第一电流信号,跨阻放大器的输出端口用于输出第一电流信号。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,光功率计算装置包括:第一模拟数字转换器、第一光功率计算单元。

具体的,第一模拟数字转换器包括输入端口和输出端口,第一模拟数字转换器的输入端口用于从电流电压转换装置的输出端口接收第一电压信号,第一模拟数字转换器用于对第一电压信号进行模拟数字转换,获取第一电压信号的数字信号,第一模拟数字转换器的输出端口用于输出第一电压信号的数字信号。

需要说明的是,在将信号输入到计算机计算之前,需要将信号的模拟信号转换为数字信号。

具体的,第一光功率计算单元包括输入端口和输出端口,第一光功率计算单元的输入端口用于从第一模拟数字转换器的输出端口接收第一电压信号的数字信号,第一光功率计算单元用于对第一电压信号的数字信号进行积分处理,获取第二电压信号的数字信号,第一光功率计算单元还用于根据第二电压信号的数字信号和第一电压信号的数字信号检测第一光信号的功率,第一光功率计算单元的输出端口用于输出第一光信号的光功率。

可选的,该第一光功率计算单元可以为计算机程序。

可选的,该计算机程序中包括进行积分处理的程序。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该光功率计算装置包括:电压缓冲装置、电压积分装置、模拟数字转换装置、第二光功率计算单元。

可选的,该光功率计算装置还包括采样保持单元,用于对信号进行采样。

具体的,电压缓冲装置包括输入端口和输出端口,电压缓冲装置的输入端口用于从电压电流转换装置的输出端口接收第一电压信号,电压缓冲装置的输出端口用于输出第一电压信号。

具体的,电压积分装置包括输入端口和输出端口,电压积分装置的输入端口用于从电压电流转换装置的输出端口接收第一电压信号,电压积分装置用于对第一电压信号进行积分,获取第二电压信号,电压积分装置的输出端口用于输出第二电压信号。

可选的,该电压积分装置可以为积分电路。

具体的,模拟数字转换装置包括输入端口和输出端口,模拟数字转换装置的输入端口用于从电压缓冲装置的输出端口和电压积分装置的输出端口接收第一电压信号和第二电压信号,模拟数字转换装置用于对第一电压信号和第二电压信号进行模拟数字转换,获取第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号,模拟数字转换装置的输出端口用于输出第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号。

具体的,第二光功率计算单元包括输入端口和输出端口,第二光功率计算单元的输入端口用于从模拟数字转换装置的输出端口接收第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号,第二光功率计算单元用于根据第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号检测第一光信号的光功率,第二光功率计算单元的输出端口用于输出所述第一光信号的光功率。

可选的,该第二光功率计算单元可以为计算机程序。

可选的,该模拟数字转换装置包括:第二模拟数字转换器、第三模拟数字转换器。

具体的,第二模拟数字转换器包括输入端口和输出端口,第二模拟数字转换器的输入端口用于从电压缓冲装置的输出端口接收第一电压信号,第二模拟数字转换器用于对第一电压信号进行模拟数字转换,获取第一电压信号的数字信号,第二模拟数字转换器的输出端口用于输出第一电压信号的数字信号。

具体的,第三模拟数字转换器包括输入端口和输出端口,第三模拟数字转换器的输入端口用于从所述电压积分装置的输出端口接收第二电压信号,第三模拟数字转换器用于对第二电压信号进行模拟数字转换,获取第二电压信号的数字信号,第三模拟数字转换器的输出端口用于输出第二电压信号的数字信号。

可选的,电压缓冲装置和第二模拟数字转换器之间为采样保持单元,用于对第一电压信号进行采样。

可选的,电压积分装置和第三模拟数字转换器之间为采样保持单元,用于对第二电压信号进行采样。

可选的,该模拟数字转换装置包括:第四模拟数字转换器,开关。

具体的,开关包括第一端口和第二端口。

具体的,第四模拟数字转换器包括输入端口和输出端口,第四模拟数字转换器的输入端口用于通过所述开关的第一端口从电压缓冲装置的输出端口接收第一电压信号,通过开关的第二端口从电压积分装置的输出端口接收第二电压信号,第四模拟数字转换器用于对第一电压信号和第二电压信号进行模拟数字转换,获取第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号,第四模拟数字转换器的输出端口用于输出第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号。

可选的,开关的第一端口和电压缓冲装置之间为采样保持单元,用于对第一电压信号进行采样。

可选的,开关的第二端口和电压积分装置之间为采样保持单元,用于对第二电压信号进行采样。

第二方面,提供了一种光功率检测方法,包括:对第一光信号进行处理,获得第一电流信号,第一电流信号包括第一信号分量和第二信号分量,第一信号分量包括第一光信号对应的信号分量,第二信号分量包括第二光信号对应的信号分量,第二光信号为在第一光信号之前处理的光信号;对第一电流信号进行电流电压转换处理,获得第一电压信号;对第一电压信号进行积分处理,获得第二电压信号,第二电压信号对应第二信号分量;根据第一电压信号和第二电压信号检测第一光信号的光功率。

其中,第二光信号对应的信号分量为受第二光信号影响产生的暗电流信号。

结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,根据第一电压信号和第二电压信号检测第一光信号的光功率,具体包括:

根据第二电压信号获得第二电压信号对应的暗电流信号;根据暗电流信号和第一电压信号获取第一信号分量对应的第三电压信号;根据第三电压信号检测第一光信号的光功率。

根据上述方案,通过将第一电压信号进行积分处理,获取对应第二信号分量的第二电压信号,通过计算将第二信号分量的影响去除,得到对应第一信号分量即对应第一光信号的光功率,从而提高检测第一光信号的光功率的精度。

第三方面,提供了一种装置,包括用于执行上述第二方面及其各实现方式中的方法的各步骤的单元。

第四方面,提供了一种光线路终端OLT,该OLT包括上述第一方面及其各实现方式中的光功率检测装置。

附图说明

图1是一种突发光接收机检测突发光光功率的原理示意图。

图2是本申请实施例提供的光功率检测方法的一例的示意图。

图3是本申请实施例提供的光功率检测装置的一例的示意图。

图4是本申请实施例提供的光信号处理装置一例的示意图。

图5是本申请实施例提供的光信号处理装置的另一例的示意图。

图6是本申请实施例提供的光功率计算装置的一例的示意图。

图7是本申请实施例提供的光信号处理装置的另一例的示意图。

图8是本申请实施例提供的积分电路的一例的示意图。

图9是本申请实施例提供的模拟数字转换装置的一例的示意图。

图10是本申请实施例提供的模拟数字转换装置的另一例的示意图。

图11是本申请实施例提供的光功率检测装置的另一例的示意图

图12是本申请实施例提供的装置的一例的示意图。

图13是本申请实施例提供的装置的另一例的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统,例如:全球移动通讯(GlobalSystem of Mobile communication,GSM)系统、码分多址(Code Division MultipleAccess,CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)、长期演进(Long TermEvolution,LTE)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex,TDD)、通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunication System,UMTS)、全球互联微波接入(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access,WiMAX)通信系统、第五代(5th Generation,5G)系统、第六代(6thGeneration,6G)系统、新无线(New Radio,NR)或未来的下一代无线通信系统等;以及非地面网络系统,包括:卫星通信系统、高空平台(high altitude platform station,HAPS)通信系统。例如,通信、导航一体化(integrated communication and navigation,IcaN)系统、全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)和超密低轨卫星通信系统等。卫星通信系统可以与传统的移动通信系统相融合。

图1是一种突发光接收机检测突发光光功率的原理示意图。

该突发光接收机用于进行光功率检测的部分具体包括:

光电探测器(在本申请实施例中以雪崩二极管(Avalanche Photon Diode,APD)光电探测器为例进行说明)、镜像电流镜、电流电压I/V转换单元、采样保持单元、计算单元。

应理解,该突发光接收机除检测突发光光功率部分的另外一路用于将电流供给后级负载,将在下面的介绍中进行详细的说明。

如图1所示,该突发光接收机检测突发光光功率的原理为:

突发光信号照射到光电二极管上,需要说明的是,本申请实施例图中示出的为雪崩光电二极管。

APD进行光电转换,将光信号转换为电流信号。

其中,APD有P极和N极2个电端口,APD偏置电压V

具体的,APD产生的电流信号通过P极进入跨阻放大器(Trans-impedanceamplifier,TIA),该电流信号经过TIA进行放大后输出给对应的后极负载。

镜像电流镜的一路输出与APD相连,另一路输出为与APD相连一路电流信号的成比例关系的镜像,这路镜像电流信号经过电流电压I/V转换单元,转换成电压信号,该电压信号输出给采样保持电路,采样保持电路按照所施加的触发信号,对触发时刻的信号进行采样,采样结果输出给计算单元,计算单元根据采样结果按照固定的光功率的计算公式得到光功率,从而完成光功率的检测。

需要说明的是,该镜像电流镜的作用为对光电探测器产生的电流按一定比例做镜像,使得该镜像电流用于光功率检测,不对原有的光电探测器的信息造成干扰。

需要说明的是,该触发信号的触发时刻为根据应用指示要检测的突发光信号的时刻,该应用指示一般是PON系统需要获取系统的链路状态时而做出的获取接收光的光功率的指示。

该检测突发光光功率的方法,无法消除上一个或上几个突发光信号对本次突发光信号的检测电流的影响。

具体的,以该光电探测器为硅锗(SiGe)APD光电探测器为例,对上一个或上几个突发光信号对本次突发光信号的检测电流的影响展开说明。

SiGe APD在高温下的暗电流可达25uA,且随着温度的增加,暗电流呈指数增加。

需要说明的是,暗电流也可以称为无照电流,暗电流为在没有光照射的情况下,光电二极管等受光原件中流动的电流。应理解,暗电流为光电二极管器件本身性质带来的,受温度和内部电场等的影响。

当SiGe APD用于光电探测器的突发光信号接收时,一方面,上一个或上几个突发光信号的光功率较大时,会导致光致温升效应,导致APD的结温升高,例如,结温可以升高10~20摄氏度,由此带来SiGe APD中暗电流增加;另一方面,上一个或上几个突发光的光功率较大时,会导致APD内部电场发生改变,由此引起SiGe APD中暗电流进一步增加。

具体的,由于温度和电场分布的改变都是缓变的,因此,由上一个或上几个突发光信号带来的暗电流的增加将影响到当前突发光信号的检测电流,更具体的,检测电流对应本次突发光信号带来的电流和暗电流的叠加,从而大大降低突发光接收机对光功率的检测精度,不能满足PON系统应用的需求。

图2是本申请实施例提供的光功率检测方法的一例的示意图。如图2所示,该方法200包括:

S210,光功率检测装置对第一光信号进行处理,获得第一电流信号。

其中,第一光信号为当前要检测其光功率的光信号,特别的,第一光信号为当前要检测光功率的突发光信号。

具体的,该第一电流信号包括第一信号分量和第二信号分量。

其中,第一信号分量为第一光信号对应的信号分量,

具体的,第一信号分量对应第一光信号产生的电流信号。

其中,第二信号分量为第二光信号对应的信号分量。

具体的,第二信号分量为受第二光信号影响产生的暗电流信号。

需要说明的是,第二光信号为该光功率检测装置在第一光信号之前处理的光信号。

可选的,第二光信号为该光功率检测装置从开机起至处理第一光信号之前处理的光信号。

可选的,第二光信号为该光功率检测装置从第一时刻起至处理第一光信号之前处理的光信号,该第一时刻为处理第一光信号的时刻往前第一时间的时刻。

可选的,该第一时间为经验值。

可选的,该第一时刻之前处理的光信号不影响该光功率检测装置的暗电流。

S220,光功率检测装置对第一电流信号进行电流电压转换处理,获得第一电压信号。

需要说明的是,该步骤为可选的。也可以直接对第一电流信号进行检测和计算。

需要说明的是,在实际应用中,电压信号更容易检测,因此,一般将第一电流信号转换为第一电压信号进行检测。

需要说明的是,在本申请实施例中以将第一电流信号转换为第一电压信号进行采样和计算进行说明,但是,对第一电流信号进行采样和计算的方案也应包含在本申请实施例的保护范围之内。

S230,光功率检测装置对第一电压信号进行积分处理,获得第二电压信号。

可选的,该步骤可以通过该光功率检测装置中的软件实现。相对应的,输入软件的第一电压信号为第一电压信号的数字信号。

可选的,该步骤可以通过该光功率检测装置中的硬件电路实现。

本申请实施例对对第一电压信号进行积分处理,获得第二电压信号的具体实现方式不做限定。

需要说明的是,该第二电压信号与第二信号分量相对应。

可选的,光功率检测装置对该第一电压信号从该光功率检测装置开机开始至处理第一光信号之前的时间进行积分处理,获得第二电压信号。

可选的,光功率检测装置对该第一电压信号从第一时刻开始至处理第一光信号之前的时间进行积分处理,获得第二电压信号。

应理解,该第二电压信号反映了第一电压信号在检测时间之前的信息。

可选的,该检测时间可以为第一光信号到达该光功率检测装置的时间。

可选的,该检测时间为光功率检测装置获得第一电流信号的时间。

可选的,该检测时间可以为该光功率检测装置对该第一电压信号进行采样的时间或该光功率检测装置获得第一电压信号的时间。

可选的,该检测时间可以为该光功率检测装置对该第二电压信号进行采样的时间或该光功率检测装置获得第二电压信号的时间。

可选的,上述时间可以等同。

S240,光功率检测装置根据第一电压信号和第二电压信号检测第一光信号的光功率。

可选的,该步骤可以通过软件实现。

可选的,输入该软件的第一电压信号和第二电压信号为第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号。

可选的,该第一电压信号经过模拟数字转换获得第一电压信号的数字信号,该第二电压信号经过模拟数字装换获得第二电压信号的数字信号。

可选的,该模拟数字转换的过程可以由模拟数字转换器(Analog to DigitalConverter,ADC)完成。

作为示例而非限定,该光功率检测装置根据第一电压信号和第二电压信号检测第一光信号的光功率的一种计算方法如下:

步骤一:获取第二电压信号对应的噪声补偿系数。

具体的,该第二电压信号可以为第二电压信号的数字信号,可以用V

具体的,该噪声补偿系数可以用f表示。

该噪声补偿系数和第二电压信号的关系可以表示为:f=F(V

其中,F(V

作为示例而非限定,F(V

应理解,该多项式函数的系数可以在进行光功率检测之前通过标定获得。

一般的,对于一种固定的光功率检测装置,例如,一种固定的突发光接收机,多项式函数为固定的。

在某些实施例中,在每次检测光功率时,可以将V

在某些实施例中,该f和V

应理解,该噪声补偿系数f中所说的噪声主要是指暗电流(也可以称为漏电流),该暗电流可以用I

具体的,如前述,I

I

I

其中,A和α为与APD物理性质相关的系数。

应理解,噪声补偿系数f=F(V

在某些实施例中,进一步将函数F中的因变量优化为:

其中,V

则该噪声补偿系数f可以表示为:

在某些实施例中,函数F为N次多项式,可以表示为:

步骤二:获取噪声补偿系数f和非突发条件下的噪声的乘积。

具体的,该乘积可以用N表示。

应理解,该非突发条件为无光条件,即没有光信号照射在APD。

应理解,非突发条件下的噪声为APD不受光信号影响时器件本身存在的噪声。可选的,该噪声可以为无光条件下测得的APD的暗电流。

具体的,获取该无光条件下测得的暗电流对应的电压信号V

可选的,N的具体含义可以为:考虑当前检测的光信号之前的光信号的影响时的总暗电流对应的电压信号。

步骤三:从第一电压信号中减去N获得第一信号分量对应的第三电压信号。

应理解,该第三电压信号对应第一信号分量,即该第三电压信号对应真实的第一光信号产生的光生电流。

具体的,该第三电压信号可以用S表示,该第一电压信号可以用V

其中,S=V

步骤四:根据光功率与光生电流的固定关系,检测第一光信号的光功率。

具体的,该光功率可以用P表示。

该光功率的计算公式可以为:P=G(S)。

可选的,该光功率可以用N次多项式表示:

可选的,在某些实施例中,APD的响应度也受之前的光信号的影响。

进一步的,可以将响应度的影响加入到光功率的计算之中,使得最后输出的光功率更加精确。

具体的,APD的响应度受之前的光信号的影响可以通过第二电压信号V

需要说明的是,本申请实施例对响应度影响系数不详加说明,其确定步骤与噪声补偿系数的确定大致相同,本申请实施例在此不加赘述。

由此,光功率的计算公式可以进一步优化为:

本申请实施例提供的光功率检测的方法,通过用对第一电压信号进行积分获得第二电压信号,在计算过程中,用第二电压信号表征的噪声补偿系数,可选的,响应度系数,消除了之前的光信号对当前检测的光信号的检测电流的影响,使得光功率检测的精度大大提高,满足了PON系统对光功率高精度检测的需求。

为实现方法200提供的光功率检测的方法,本申请实施例提供如图3至图11所示的光功率检测装置以实现方法200中任一步骤所涉及的功能。

图3是本申请实施例提供的光功率检测装置的一例的示意图。如图3所示,该光功率检测装置300包括:

光信号处理装置310,电流电压转换装置320,光功率计算装置330。

具体的,该光信号处理装置310包括输入端口和输出端口。

该光信号处理装置310的输入端口用于接收第一光信号。

该光信号处理装置310用于对第一光信号进行处理,获取第一电流信号。

其中,第一电流信号包括第一信号分量和第二信号分量。对该第一电流信号的详细描述可以参考方法200中的步骤S210,在此不再赘述。

该光信号处理装置310的输出端口用于输出该第一电流信号。

具体的,电流电压转换装置320包括输入端口和输出端口。

该电流电压转换装置320与光信号处理装置310相连。

该电流电压转换装置320的输入端口用于从光信号处理装置310的输出端口接收第一电流信号。

该电流电压转换装置320用于将第一电流信号转换为对应的第一电压信号。

该电流电压转换装置320的输出端口用于输出该第一电压信号。

具体的,光功率计算装置330包括输入端口和输出端口。

该光功率计算装置330与电流电压转换装置320相连。

该光功率计算装置330的输入端口用于从电流电压转换装置320的输出端口接收第一电压信号。

应理解,该电流电压转换装置320的输出端口输出的第一电压信号为第一电压信号的模拟信号。

应理解,在电路中检测到的信号为模拟信号。若要将该模拟信号输入到软件中进行计算,需要将该信号的模拟信号转化为对应的数字信号。

需要说明的是,在本申请实施例的描述中,读者可以根据所述信号位于电路中或要输入软件中计算对应该信号为模拟信号或数字信号。

该光功率计算装置330用于对第一电压信号进行积分处理,获取第二电压信号。

应理解,该第二电压信号对应第二信号分量。

需要说明的是,对第一电压信号进行积分的时间可以参考方法200中步骤S230的描述,在此不再赘述。

该光功率计算装置330还用于根据第一电压信号和第二电压信号检测该第一光信号的光功率。

需要说明的是,根据第一电压信号和第二电压信号检测第一光信号的光功率的具体计算过程可以参考方法200中步骤S240的描述,在此不再赘述。

该光功率计算装置330的输出端口用于输出第一光信号的光功率。

在某些光功率检测装置中,该光信号处理装置310如图4所示,图4示出了该光信号处理装置的一例的示意图。如图4所示,该光信号处理装置310包括光电探测器311和镜像电流镜312。

在该光信号处理装置310中,用于光功率检测的电流从光电探测器311的N极前的电路输出。

该光电探测器311包括输入端口和输出端口。

可选的,该光电探测器311可以为APD。

该光电探测器311的输入端口用于接收第一光信号。

该光电探测器311用于对第一光信号进行处理,获取电流信号。

光电探测器311的偏置电压V

可选的,该镜像电流镜312用于对该电流信号进行镜像处理,获取第一电流信号。

在某些光功率检测装置中,该光信号处理装置310如图5所示,图5示出了该光信号处理装置的另一例的示意图。如图5所示,该光信号处理装置310包括光电探测器311和跨阻放大器(TIA)313。

在该光信号处理装置310中,用于光功率检测的电流从光电探测器311的P极后的电路输出。

该光电探测器311包括输入端口和输出端口。

可选的,该光电探测器311可以为APD。

该光电探测器311的输入端口用于接收第一光信号。

该光电探测器311用于对第一光信号进行处理,获取电流信号。

具体的,光电探测器311的偏置电压V

该跨阻放大器313包括输入端口和输出端口。

该跨阻放大器313的输入端口用于从光电探测器311的输出端口接收电流信号。

该跨阻放大器313用于对上述电流信号进行放大,获取第一电流信号。

该跨阻放大器313的输出端口用于输出第一电流信号。

可选的,该跨阻放大器313还有一路输出,如图1所示的装置,该路输出用于给后级负载供电。

在某些光功率检测装置中,该光功率计算装置330如图6所示,图6示出了该光功率计算装置的一例的示意图。如图6所示,该光功率计算装置330包括第一模拟数字转换器331和第一光功率计算单元332。

在该光功率计算装置中,对第一电压信号进行积分处理由第一光功率计算单元332的软件进行处理。

该第一模拟数字转换器331可以为ADC。

该第一模拟数字转换器331包括输入端口和输出端口。

该第一模拟数字转换器331的输入端口用于从电流电压转换装置320的输出端口接收第一电压信号。

该第一模拟数字转换器331用于将第一电压信号进行模拟信号和数字信号的转换,将第一电压信号的模拟信号转换为第一电压信号的数字信号。

应理解,软件进行计算的信号为数字信号。因此需要将电路中的模拟信号转换为数字信号,供给软件进行计算。

该第一模拟数字转换器331的输出端口用于输出第一电压信号的数字信号。

该第一光功率计算单元332可以为软件计算单元。

该第一光功率计算单元332包括输入端口和输出端口。

该第一光功率计算单元332的输入端口用于从第一模拟数字转换器331的输出端口接收第一电压信号的数字信号。

该第一光功率计算单元332用于对第一电压信号的数字信号进行积分处理,获得第二电压信号的数字信号。

具体的,该第一光功率计算单元332中可以包括积分计算器,对第一电压信号进行积分运算,得到第二电压信号。

作为示例而非限定,该积分公式可以为:

其中,该积分时间t可以通过参数进行配置,该积分开始和结束的时间可以参考方法200中步骤S230的描述,在此不再赘述。

应理解,该第一光功率计算单元332还可以缓存第一电压信号的数字信号,以便后续计算。

该第一光功率计算单元332还用于根据第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号检测第一光信号对应的光功率。

该第一光功率计算单元的输出端口用于输出该第一光信号的光功率。

该装置中通过软件实现将第一电压信号进行积分处理的过程,省去了对应的硬件电路单元,灵活性更高。

在某些光功率检测装置中,该光功率计算装置330如图7所示,图7示出了该光功率计算装置的一例的示意图。如图7所示,该光功率计算装置330包括电压缓冲装置333、电压积分装置334、模拟数字转换装置335和第二光功率计算单元336。

可选的,在图7对应的光功率检测装置中,对第一电压信号进行积分处理,获得第二电压信号是通过硬件实现的,具体的,该电压积分装置334可以对应如图8所示的积分电路。

该电压缓冲装置333包括输入端口和输出端口。

该电压缓冲装置333的输入端口用于从电流电压转换装置320的输出端口接收第一电压信号。

该电压缓冲装置333的输出端口用于输出该第一电压信号。

可选的,该电压缓冲装置333的输出端口连接采样保持单元,用于在接收到触发信号以后对该第一电压信号进行采样。

可选的,该触发信号的发送时间可以参考方法200中的描述,在此不再赘述。

该电压积分装置334包括输入端口和输出端口。

该电压积分装置334的输入端口用于从电压电流转换装置320的输出端口接收第一电压信号。

该电压积分装置334用于对第一电压信号进行积分处理,获得第二电压信号。

作为示例而非限定,该电压积分装置334可以为如图8所示的积分电路。图8为积分电路的一例的示意图,如图8所示,该积分电路包括输入缓冲器,积分电路,输出缓冲器。

可选的,该输入缓冲器可以为一个跟随器。

可选的,该输出缓冲器可以为一个跟随器。

该积分电路对第一电压信号进行积分,输出第二电压信号的过程可以为:

第一电压信号V

输入缓冲器的负极即输入缓冲器的输出为输入信号的比例复制,设为V

其中,t对应积分时间,关于t的描述可参考方法200中的步骤S230,在此不再赘述。

进一步的,V

其中,V

该电压积分装置334的输出端口用于输出第二电压信号。

可选的,该电压缓冲装置333的输出端口连接采样保持单元,用于在接收到触发信号以后对该第二电压信号进行采样。

可选的,该触发信号的发送时间可以参考方法200中的描述,在此不再赘述。

该模拟数字转换装置335包括输入端口和输出端口。

该模拟数字转换装置335的输入端口用于电压缓冲装置333的输出端口和电压积分装置334的输出端口接收第一电压信号和第二电压信号。

可选的,该模拟数字转换装置335的输入端口可以用于从采样单元接收第一电压信号和第二电压信号。

需要说明的是,该第一电压信号和第二电压信号为第一电压信号的模拟信号和第二电压信号的模拟信号。

该模拟数字转换装置335用于对第一电压信号和第二电压信号进行模拟信号和数字信号的转换,获取第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号。

该模拟数字转换装置335的输出端口用于输出第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号。

该第二光功率计算单元336包括输入端口和输出端口。

可选的,该第二光功率计算单元可以用软件实现其功能。

该第二光功率计算单元的输入端口用于从模拟数字转换装置335的输出端口接收第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号。

该第二光功率计算单元336用于根据第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号检测第一光信号的光功率。

需要说明的是,该第二光功率计算单元336根据第一电压信号和第二电压信号检测第一光信号的光功率的具体计算过程与方法200中的步骤S240类似,在此不再赘述。

该第二光功率计算单元336的输出端口用于输出第一光信号的光功率。

在某些光功率检测装置中,该模拟数字转换装置335如图9所示,图9示出了该模拟数字转换装置的一例的示意图。如图9所示,该模拟数字转换装置335包括第二模拟数字转换器3351和第三模拟数字转换器3352。

具体的,该第二模拟数字转换器3351可以为ADC,该第三模拟数字转换器3352可以为ADC。

该第二模拟数字转换器3351包括输入端口和输出端口,

该第二模拟数字转换器3351的输入端口用于从电压缓冲装置333的输出端口或采样保持单元接收第一电压信号。

该第二模拟数字转换器3351用于对第一电压信号进行模拟数字转换,获取第一电压信号的数字信号。

第二模拟数字转换器3351的输出端口用于输出第一电压信号的数字信号;

该第三模拟数字转换器3352包括输入端口和输出端口。

该第三模拟数字转换器3352的输入端口用于从电压积分装置334的输出端口或采样保持单元接收第二电压信号。

第三模拟数字转换器3352用于对第二电压信号进行模拟数字转换,获取第二电压信号的数字信号。

在某些光功率检测装置中,该模拟数字转换装置335如图10所示,图10示出了该模拟数字转换装置的另一例的示意图。如图10所示,该模拟数字转换装置335包括开关3353和第四模拟数字转换器3354。

可选的,第四模拟数字转换器3354可以为ADC。

该开关3353包括第一端口和第二端口。

第四模拟数字转换器3354包括输入端口和输出端口。

该第四模拟数字转换器3354的输入端口通过接通开关的第一端口从电压缓冲装置333的输出端口或采样单元接收第一电压信号。

该第四模拟数字转换器3354的输入端口通过接通开关的第二端口从电压积分装置334的输出端口或采样单元接收第二电压信号。

该第四模拟数字转换器3354用于对第一电压信号和第二电压信号进行模拟信号和数字信号转换,获取第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号。

第四模拟数字转换器3354的输出端口用于输出第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号。

通过该开关3353的设置,可以实现在连续的时间内向第四模拟数字转换器3354输入第一电压信号和第二电压信号。通过该装置的设计,可以节省一个模拟数字转换器的开销,节省了成本。

图11为光功率检测装置的一例的示意图。在图11中,示出了较为完整的光功率检测装置。

应理解,本申请实施例所要保护的装置为上述各装置的任意组合。

在此,以图11示出的组合为例,对该光功率检测装置检测光信号的功率的过程进行详细说明。图11为本申请实施例提供的光功率检测装置的另一例的示意图,如图11所示,该装置检测光功率的流程包括:

第一光信号照射在光电探测器311APD上,APD进行光电转换,将光信号转换为电流信号。

其中,APD有P极、N极两个电端口。

具体的,APD的偏置电压Vop经过镜像电流镜312以后,提供给APD的N极,用于驱动APD的正常工作.

具体的,APD产生的电流经过P即进入跨阻放大器TIA,经过TIA放大后输出给后级负载。

具体的,镜像电流镜的一路输出与APD相连,另一路输出为第一电流信号,该第一电流信号与上述电流信号成比例关系。

具体的,该第一电流信号经过电流电压转换装置320转换,生成第一电压信号。

其中,该第一电压信号复制为相同的两路第一电压信号。

一路进电压缓冲装置333,具体的,可以为缓冲器,并输出给对应的采样保持电路。

另一路进入电压积分装置334,具体的,可以为积分电路,该积分电路对输入的第一电压信号进行动态积分,积分时间为t。积分后得到第二电压信号,输出给对应的采样保持电路。

两路采样保持电路根据触发信号进行采样。

其中,第一电压信号和第二电压信号共用第四模拟数字转换器3354,通过快速的开关3353进行切换。

可选的,该开关可以为光开关。

需要说明的是,当该开关切换足够快时,第一电压信号和第二电压信号可以近似认为是同时进入模拟数字转换器的。

模拟数字转换器向第二光功率计算单元336输入第一电压信号的数字信号和第二电压信号的数字信号,第二光功率计算单元336根据固定的计算方式,计算第一光信号的光功率。

图12为本申请实施例提供的装置的一例的示意图。如图12所示,该装置1200包括收发单元1210和处理单元1220。

在某些实施例中,该装置1200可以用于实现上述任一方法中涉及的光功率检测装置的功能。

该装置1200可以为光功率检测装置,并执行上述方法实施例中由光功率检测装置执行的步骤。收发单元1210可以用于支持装置1200进行通信,例如执行上述方法实施例中由光功率检测装置执行的发送和/或接收的动作,处理单元1220可以用于支持装置1200执行上述方法实施例中的处理动作,例如执行上述方法实施例中由光功率检测装置执行的处理动作。

可选的,该装置还可以包括存储单元1030(图12中未示出),用于存储该装置的程序代码和数据。

具体的,可以参考如下描述:

收发单元1210,用于接收第一光信号。

处理单元1220,用于对第一光信号进行处理,获取第一电流信号。

其中,第一电流信号包括第一信号分量和第二信号分量,第一信号分量包括第一光信号对应的信号分量,第二信号分量包括第二光信号对应的信号分量,第二光信号为所述处理单元在第一光信号之前处理的光信号。

处理单元1220,还用于对第一电流信号进行电流电压转换处理,获得第一电压信号。

处理单元1220,还用于根据第一电压信号和第二电压信号检测第一光信号的光功率。

图13是本申请实施例提供的装置1300的一例。如图13所示,该装置1300包括:收发器1310、处理器1320和存储器1330。该存储器1330,用于存储指令。该处理器1320与存储器1330耦合,用于执行存储器中存储的指令,以执行上述本申请实施例提供的方法。

具体的,该装置1300中的收发器1310可以对应于装置1200中的收发单元1210,该通信装置1300中的处理器1320可以对应于通信装置1200中的处理单元1220。

应理解,上述存储器1330和处理器1320可以合成一个处理装置,处理器1320用于执行存储器1330中存储的程序代码来实现上述功能。具体实现时,该存储器1330也可以集成在处理器1320中,或者独立于处理器1320。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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