用于确定有源光缆中的接收器耦合效率、链路余量以及链路拓扑的方法技术

一种用于确定接收器耦合效率的方法包括：改变输入到半有源光缆的光功率以确定TIA进行静噪所采用的最大光功率；以及通过计算阈值光功率与所述TIA进行静噪所采用的所述最大光功率之比来确定接收器耦合效率。一种确定信道中的链路损耗的方法包括：改变光源的光功率以确定TIA进行静噪所采用的最大光功率；以及通过从阈值光功率中减去所述最大光功率来确定所述信道中的所述链路损耗。一种确定链路拓扑的方法包括：选择光功率的模式；以及将静噪和未静噪输出的模式与所述光功率模式进行匹配。一种有源光缆包括存储器，所述存储器存储与所述有源光缆的初始链路损耗相关的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定有源光缆中的接收器耦合效率、链路余量以及链路拓扑的方法
技术介绍
1.
本专利技术涉及有源光缆(AOC)。更具体地，本专利技术涉及用于确定AOC中的接收器耦合效率、链路余量以及链路拓扑的方法。2.相关技术说明AOC是其端部可以连接至至少一个光电转换器或电光转换器(称为光学换能器)的光纤电缆。光纤电缆可以具有一股或多股光纤。全AOC包括两端上具有换能器的光纤电缆，而半AOC在光纤电缆的一端上具有换能器，光纤电缆的另一端连接至光连接器。全AOC可以连接两个电气系统，例如，数据中心中的两个服务器。半AOC可以连接电气系统和光学系统。AOC的一端包含光学换能器，从而使得AOC可以向和从电气系统电发射和电接收数据，同时通过光纤电缆电发射和/或电接收数据。AOC可以是单向的或双向的。单向AOC仅在一个方向上发射数据，而双向AOC可以在两个方向上发射数据。AOC可以包含接收光信号的接收器、发射光信号的发射器或者发射和接收光信号的收发器。全单向AOC包括发射器和接收器。所述发射器接收电信号，将电信号转换成光信号，并且通过光纤电缆将所述光信号发射至接收器；而所述接收器接收来自光纤电缆的光信号，将光信号转换成电信号，并且发射所述电信号。全双向AOC包括两个收发器以使得其在两个方向上发射并接收光信号。全双向AOC包括两个收发器以使得其在两个方向上发射并接收数据。全AOC被认为是闭合链路或系统，因为由光纤电缆发射的仅有的光信号必须是由连接至光连接器的两个AOC端产生的。一对半AOC(或者一个发射器和一个接收器或者两个收发器)可以与光连接器进行配对以形成可以打开的闭合链路。对两个半AOC进行配对的一个原因是允许通过插入光纤电缆的附加长度来增加AOC的长度。在接收器中或在收发器的接收部分中，从光纤电缆出射的光被引导至光检测器。所述光检测器具有已知响应度，其通常被表示为电流除以输入光功率，即，A/W。所述光检测器连接至跨阻抗放大器(TIA)，所述跨阻抗放大器将由光检测器接收的光生成的电流转换成与入射到光检测器上的光量相关的电压。存在若干种类型的TIA，如，线性TIA、限制TIA以及具有接收信号强度指示符(RSSI)输出的限制TIA。对于线性TIA，可以基于线性TIA的已知增益特性来确定入射到光检测器上的光量或光功率。接收器耦合效率是从光检测器接收的光纤出射的光的百分比。在限制TIA上没有接收信号强度指示符(RSSI)的情况下，测量接收器耦合效率是困难的或不可能的。聚焦透镜可以定位在光纤的所述端与光检测器之间。测量光纤与透镜的对齐程度或者透镜与光检测器的对齐程度是困难的或不可能的。在全AOC与半AOC中都存在这种问题。在发射器中或在收发器的发射部分中，通过利用激光器或一些其他光源(如，发光二极管(LED))将电信号转换成光。垂直腔表面发射激光器(VCSEL)可以用作所述激光器。VCSEL可以包括单独控制的激光器的阵列。在光纤电缆处对来自激光器的光进行引导。发射器耦合效率是进入光纤的激光的百分比。所述光纤不具有用于指示其接收的光量的机制。透镜可以定位在光纤的所述端与激光器之间。测量光纤与透镜的对齐程度或者透镜与用于全AOC的激光器的对齐程度是困难的或不可能的。由于可以利用商用功率仪表来检测耦合到光纤中的光功率，因此可以测量发射器半AOC中的光耦合。余量是链路可以容许并仍能适当起作用的损耗量。例如，如果发射器输出-1dBm的功率并且如果接收器需要至少-10dBm的功率以适当起作用，则可以容许发射器与接收器之间9dB的功率损耗。光纤中的耦合效率与衰减可以弥补9dB的功率的一部分，而剩余的是余量。由于仅可以利用半AOC测量接收器耦合效率，因此在其中使用全AOC或配对AOC的闭合链路中无法测量余量的量。另外，在全AOC或配对的半AOC的闭合链路中无法测量接收器和发射器耦合效率。需要光纤中的功率以及到达光检测器的功率来确定接收器耦合效率。在对配对的AOC中的半AOC进行配对之前，测量未配对的半AOC的光纤中的功率是可能的。然而，由于无法确定实际上到达光检测器的功率，因此无法确定接收器耦合效率。由于其是没有附加连接器的闭合链路，因此在全AOC中无法测量所述余量。在激光器与发射器上的光纤之间存在未知发射耦合效率。接收器处的光纤中的光量也是未知的，这使得其无法得知光纤与接收器内部的光检测器之间的接收器耦合效率。在配对的半AOC中无法测量所述余量，其中存在使两个半AOC配对的光连接器。为了确定耦合到接收器中的光量，由激光器发射的光功率、两个半AOC之间的光连接的传输以及接收器中连接之后来自光纤的耦合必须是已知的。然而，不存在当前已知的用于确定实际上多少光到达接收器的方法，这是最受关注的意义。在系统中使用AOC可以具有许多不同的光纤以及位于两个半AOC之间的连接。不存在已知的用于确定在AOC已经安装之后链路中的余量多少的方法；所述链路简单地起作用或不起作用。可能使用可以给出链路余量的质量测量的眼睛质量测试，但是眼睛质量测试仅提供对链路余量的粗略估计。可以通过利用光衰减器调整光功率以及根据所述光功率测量误差频率来测量误比特率。然而，误比特率测量是耗时的并且仅可以在半AOC上执行。由于误比特率测量需要发射器的输出功率被调整为已知水平同时保持RF性能，因此无法在全AOC上执行误比特率测量。尽管改变激光器的驱动电流是可能的，所述驱动电流将调整发射功率，但改变驱动电流同时发射信号是困难的。一些TIA具有测量由光检测器发射的电流的集成RSSI功能。然而，不是所有的TIA都具有集成RSSI功能。在限制TIA中没有集成RSSI功能的情况下，无法由TIA测量光检测器电流。由于无法测量所述电流，因此不可能确定由光检测器接收的光的多少。在具有多个链路的系统中，可能难以确定链路的拓扑。
技术实现思路
为了克服以上所描述的问题，本专利技术的优选实施例提供了用于确定AOC中的接收器耦合效率、链路余量以及链路拓扑的方法。本专利技术的优选实施例提供了一种用于确定半有源光缆的接收器耦合效率的方法，所述半有源光缆包括光检测器以及连接至所述光检测器的输出端的跨阻抗放大器，其中，当入射到所述光检测器上的光功率低于阈值光功率时，所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪，所述方法包括：改变输入到所述半有源光缆的光功率以确定所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪所采用的最大光功率；以及通过计算所述阈值光功率与所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪所采用的所述最大光功率之比来确定接收器耦合效率。可减小所述光功率直到所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪或者增大所述光功率直到所述跨阻抗放大器停止对其输出进行静噪。当所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪时，所述跨阻抗放大器优选地提供静噪信号。改变所述光功率的步骤优选地包括使用可变光衰减器、使用一个或多个金质发射器、或者通过改变偏置电流来改变光源的光功率。基于所述光检测器和所述跨阻抗放大器的特性来优选地计算所述阈值光功率。本专利技术的优选实施例包括一种确定全有源光缆的信道中的链路损耗的方法，所述方法包括：装配具有信道的所述全有源光缆，所述全有源光缆包括光源、光学连接至所述光源的光检测器、以及连接至所述光检测器的输出端的跨阻抗放大器，其中，当入射到所述光检测器上的光功率低于阈值光功率时，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定半有源光缆的接收器耦合效率的方法，所述半有源光缆包括光检测器以及连接至所述光检测器的输出端的跨阻抗放大器，其中，当入射到所述光检测器上的光功率低于阈值光功率时，所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪，所述方法包括：改变输入到所述半有源光缆的光功率以确定所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪所采用的最大光功率；以及通过计算所述阈值光功率与所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪所采用的所述最大光功率之比来确定接收器耦合效率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 US 62/065,1301.一种用于确定半有源光缆的接收器耦合效率的方法，所述半有源光缆包括光检测器以及连接至所述光检测器的输出端的跨阻抗放大器，其中，当入射到所述光检测器上的光功率低于阈值光功率时，所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪，所述方法包括：改变输入到所述半有源光缆的光功率以确定所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪所采用的最大光功率；以及通过计算所述阈值光功率与所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪所采用的所述最大光功率之比来确定接收器耦合效率。2.如权利要求1所述的方法，其中，减小所述光功率直到所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪。3.如权利要求1所述的方法，其中，增大所述光功率直到所述跨阻抗放大器停止对其输出进行静噪。4.如权利要求1所述的方法，其中，当所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪时，所述跨阻抗放大器提供静噪信号。5.如权利要求1所述的方法，其中，改变所述光功率包括：使用可变光衰减器；使用一个或多个金质发射器；或者通过改变偏置电流来改变光源的光功率。6.如权利要求1所述的方法，其中，基于所述光检测器和所述跨阻抗放大器的特性来计算所述阈值光功率。7.一种确定全有源光缆的信道中的链路损耗的方法，所述方法包括：装配具有信道的所述全有源光缆，所述全有源光缆包括光源、光学连接至所述光源的光检测器、以及连接至所述光检测器的输出端的跨阻抗放大器，其中，当入射到所述光检测器上的光功率低于阈值光功率时，所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪；在所述装配所述全有源光缆期间，将所述光源的光功率确定为偏置电流的函数；在所述装配所述全有源光缆之后，改变所述光源的光功率以确定所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪所采用的所述光源的最大光功率；以及通过从所述阈值光功率中减去所述跨阻抗放大器对其输出进行静噪所采用的所述光源的所述最大光功率来确定所述信道中的链路损耗。8.如权利要求7所述的方法，其中，将所述光源的输出功率确定为偏置电流的函数包括：改变所述光源的偏置电流；以及在装配所述有源光缆中的所述光源之前将所述光源的光功率作为所述偏置电流的函数来测量。9.如权利要求8所述的方法，其中，改变所述偏置电流不包括向所述偏置电流施加射频信号。10.如权利要求7所述的方法，其中，在所述装配所述全有源光缆之后，将所述链路损耗用作质量保证门限。11.如权利要求7所述的方法，其中，所述光检测器通过光纤电缆光学连接至所述光源。12.一种确定全有源光缆的信道中的链路损耗的方法，所述全有...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·科尔尼厄斯，E·J·兹宾登，W·J·科兹洛夫司基，D·A·朗山姆，
申请(专利权)人：申泰公司，
类型：发明
国别省市：美国,US