[发明专利]用于光器件的加强接收信号功率指示器及使用方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及光收发器，光数据通信和网络技术领域。更具体地说，本发明的实施例适用于监控包括光发射器和收发器在内的光器件的方法，架构，电路和/或系统。

背景技术

如图1所示，无源光网络（PON）100规定了中心局和一个或多个用户间的数据光通信。通常，所述中心局包含光线路终端(OLT)105或光收发器，用于通过OLT105和用户节点（比如，125a,125b,…或125n）间的光纤介质发送和接收光数据。所述光纤介质发送和接收光数据利用了通常被称为光网络单元(ONU)或光网络终端(ONT)的收发器。

在光网络100中，OLT105和ONU125a-n试图使它们各自的收发器在稳定的功率水平上发射光信号。但是，除(1)所述收发器间的距离和(2)所述收发器和网络100中元件的正常工作之外，还存在可导致OLT105或ONU125的接收器110，130接收的光信号功率水平各自变化的因素。通过举例说明，但非限制性的，某些链路损耗的原因包括发射器运行的变化，中介元件140的存在（比如，线缆，分光器，耦合器）和拼接片的使用。比如，链路损耗可能是由OLT105和ONU125a-n接收的光信号功率水平的变化导致的。如果OLT105和/或ONU125a-n以错误的功率水平接收光信号（比如，过高或过低），数据就不能正确地行进通信或处理。为确保通信正确和/或稳定，就必须确保输入光信号的功率水平保持在OLT105和ONU125接收器的动态范围内。

被OLT105和/或ONU125a-n错误检测和/或处理的光信号会导致接收器电路110，130a-n错误处理接收的数据。提高信号的增益可以改善光信号的检测和/或处理和/或接收的数据的准确性。但是，大信号不需要大增益；事实上，提升强信号的增益是不合适的，因为可能在随后信号处理阶段中导致饱和现象的出现。

为了确定光收发器是否在正确运行，就必须对光信号的各种运行参数进行监控。在光收发器中，输入和/或输出功率的检测可实现用户对收发器信息的监控并确保适当的性能和正常的运行。但是，对接收信号强度的测量必须较快执行。确定接受信号强度的传统功率测量电路会相对较慢，且它的准确度会在如低电流和/或短光数据传输时间范围的实例中降低。而且，任何添加到光电二极管电源的滤光器都可减慢功率测量电路的反映时间。典型的功率测量电路还趋向于线性的，并因此，可具有有限的动态范围。

本“背景技术”部分仅用于提供背景信息。“背景技术”的陈述并不意味着本“背景技术”部分的主旨构成了本发明了现有技术，并且本“背景技术”的任何部分，包括本“背景技术”本身，都不用于构成本发明现有技术。

发明内容

本发明的实施例适用于与监控包含光发射器和收发器在内的光器件和/或与其通信的方法，架构，电路，点收发器和/或接收器和/或系统。

在一个实施例中，本电路可包含光电二极管（PD），用于生成与光信号对应第一电流，电流镜，用于生成等于所述第一电流或与其成比例的第二电流，和非线性元件，用于根据所述第二电流生成第一电压。在不同的实施例中，所述非线性元件可包含对数放大器，增益放大器，第一二极管，分段线性放大器，或分段非线性电阻器。所述分段非线性电阻器可包含第一和第二电阻式分段。所述第一电阻式分段通常包含第一电阻器，且所述第二电阻式分段可包含第二电阻器和二极管。所述分段非线性电阻器还可包含额外的电阻式分段，包含一个或多个电阻器和/或二极管。或者，所述非线性元件包含无源非线性元件和运算放大器（op amp）。在其他实施例中，所述电路还可包含跨阻放大器和/或射频探头。

本电路的另一个实施例可包含光电二极管，用于生成（i）电信号和（ii）与光信号对应的第一电流，非线性元件，其耦合至所述光电二极管并用于生成与所述第一电流成比例的第一电压，和第一放大器，用于放大所述电信号。在一个实施例中，所述非线性元件包含耦合至所述光电二极管一端的无源非线性器件和运算放大器。所述运算放大器用于检测贯穿所述无源非线性器件的电压差（比如，从所述无源非线性器件的第一端接收第一输入和从所述无源非线性器件的第二端接收第二输入）。在各种实施例中，所述无源器件包含二极管，及可选的电阻器。在其他实施例中，所述第一放大器可包含跨阻放大器和/或射频探头。