光电路及测量监控器特性的方法

专利名称：光电路及测量监控器特性的方法
技术领域：
本发明涉及光电路，并且更具体而言，涉及包括信号光水平监控器
(signal light level monitor)的光电路以及监控器特性测量方法。
背景技术：
图1中示出了包括光放大器的光电路的一个示例，其是基于例如在日 本专利申请未实审公布No. 2002-374023A (此后称作JP2002-374023)中 公开的传统光放大设备的。该光电路宽泛地可以被分为两个部件放大光 信号的光模块部件103;以及控制光模块部件103的电子控制部件104。
光模块部件103包括用于将信号光输入光模块部件103的光连接器 51;将信号光从光模块部件103输出的光连接器52;掺铒光纤(EDF) 53 和54，其是用于直接光学地放大信号光的介质；用于均衡包括在要从光模 块部件103输出的波分复用(WDM)信号光中的各个通道的信号光功率 的增益均衡器55;用于检测EDF 53和54的每个之前和之后的信号光功率 的光敏二极管(PD) 56至59;以及分别将信号光分支到PD 56至59的光 耦合器60至63。
电子控制部件104包括用于分别转换从PD56至59输出的电流以输 出数字数据(PD监控值)的转换电路64至67;以及用于根据从转换电路 64至67的每个输入的PD监控值(数字数据)计算所监控的信号光的功率 的处理器68。注意，处理器68具有以下功能基于PD监控值通过调节 从泵浦(pumping)激光二极管(LD)(未示出)输出的泵浦光来控制针 对信号光的放大因子。由于该功能己为本领域技术人员公知，因此省略对 其的详细描述。
本领域的技术人员已知在制造光模块的过程中测量从要安装在这样 的光放大设备上的光模块中的PD输出的光电流LuA]量，以便测量lmW信号光功率的光电流[ptA]、转换效率[jiiA/mW]，由此计算信号光功率与PD 输出电流量之间的相关性(correlation)。
此外，应用这种机制，还可以测量信号光功率与其PD监控值之间的 相关性，该PD监控值是由转换光电流量的转换电路(例如，AD转换器 等)获得的数字数据。基于这种相关性，处理器(例如CPU等)可以根据 相应的PD监控值计算监控信号光的功率。
根据如图1所示的电路结构，对于其输入级处的PD 56和其输出级处 的PD 59，可以直接利用从光连接器51和52输入信号光的测量装备(未 示出)来测量信号光功率，由此可以确定各个监控信号光的功率与从转换 电路64至67的相应一个输出的PD监控值之间的关系表达式。
此外，根据如图l所示的电路结构，对于PD57和58，监控信号光功 率和其PD监控值之间的关系表达式不能确定，这是因为监控信号光功率 不能直接测量。如果人们希望直接测量监控信号光功率，则可以通过切断 PD输入端处的光波导(紧靠PD之前的光纤)并将光功率仪等连接到该输 入端来执行测量。
根据JP2002-374023，对于PD (57， 58)和转换电路(65， 66)的组 合，许多指定的光水平被虚构地设置以用于利用到PD的输入光水平和转 换部件的输出值之间的特性等式来计算PD特性值。处理器68根据指定的 光水平和相应的PD特性值来计算比例常数以获得线性函数。但是，这种 获得线性函数的方法在处理器68上施加了很重的处理负荷。

发明内容
本发明的一个目的是提供光电路和监控器特性测量方法，其可以解决 上述问题，并且可以获得不能直接测量信号光的光监控器的信号光水平和 其监控值之间的关系表达式，而不增加处理负荷。
根据本发明， 一种包括至少一个输入第一信号光和第二信号光中的一 个并输出另一个的光设备的光电路，所述光电路还包括第一光敏检测 器，用于将所述第一信号光转换为第一检测信号，其中，所述第一光敏检 测器具有第一转换效率；第二光敏检测器，用于将所述第二信号光转换为第二检测信号，其中，所述第二光敏检测器具有第二转换效率；为所述第
一和第二光敏检测器的每个而设置的转换器，所述转换器用于将相应的检
测信号转换为监控信号；以及控制器，用于进行控制以使得所述第一检测 信号连接到非对应的转换器并且所述第二检测信号连接到断路，根据所述 第一转换效率和先前测量的所述第一信号光的水平来计算所述第一检测信 号的第一信号值；根据计算出的第一信号值和所述第二转换效率来计算输 出信号光的虚构光水平，其中，所述第二信号光的所述虚构光水平是当所 述第二检测信号表现出计算出的第一信号值时要输入到所述第二光敏检测 器的所述第二信号光的光水平；以及计算所述第二信号光的所述虚构光水 平和由输入计算出的第一信号值的所述非对应的转换器获得的监控信号之 间的相关性。
根据本发明， 一种用于在光电路中测量监控器特性的方法，所述光电 路包括至少一个输入第一信号光和第二信号光之一并输出另一个的光设 备，其中，所述光电路还包括用于将所述第一信号光转换为第一检测信 号的第一光敏检测器，其中，所述第一光敏检测器具有第一转换效率；用 于将所述第二信号光转换为第二检测信号的第二光敏检测器，其中，所述 第二光敏检测器具有第二转换效率；为所述第一和第二光敏检测器的每个 而设置的转换器，所述转换器用于将相应的检测信号转换为监控信号，所 述方法包括将所述第一检测信号连接到非对应的转换器并且将所述第二 检测信号连接到断路；根据所述第一转换效率和先前测量的所述第一信号 光的水平来计算所述第一检测信号的第一信号值；根据计算出的第一信号 值和所述第二转换效率来计算输出信号光的虚构光水平，其中，所述第二 信号光的所述虚构光水平是当所述第二检测信号表现出计算出的第一信号 值时要输入到所述第二光敏检测器的所述第二信号光的光水平；以及计算 所述第二信号光的所述虚构光水平和由输入计算出的第一信号值的所述非 对应的转换器获得的监控信号之间的相关性。
本发明可以达到以下效果可以获得不能直接测量信号光的光监控器 的信号光水平和其监控值之间的关系表达式，而不增加处理负荷。


图1是示出传统光电路的电路结构的一个示例的示图。 图2A是描述本发明的原理的光电路的示意功能框图。
图2B是包括光放大器的光电路的示意功能框图。
图3是示出根据本发明的第一示例性实施例的光电路的电路结构的示图。
图4是示出根据本发明的第二示例性实施例的光电路的电路结构的示图。
图5是示出根据本发明的第三示例性实施例的光电路的电路结构的示图。
图6是示出根据本发明的第四示例性实施例的光电路的电路结构的示图。
图7是示出根据本发明的第五示例性实施例的光电路的电路结构的示图。
具体实施例方式
在描述本发明的实施例以前，将参考图2A和图2B描述本发明的原 理，以辅助理解本发明。
如图2A所示的光电路设置有包括至少一个对信号光执行光学处理的 光设备的光设备部件201。在光电路的输入侧，提供了输入监控器部件 21，其包括利用转换效率A1将输入信号光(光功率水平-B:Bl)转换 为电流(光电流)的光接收元件(光敏检测器)202;以及将光接收元件 的输出电流转换为预定形式的电信号作为信号光的监控值Cl的转换器 204。在光电路的输出侧，提供了输出监控器部件22，其包括利用转换 效率A2将输出信号光(光功率水平=B2)转换为电流(光电流)的光接 收元件(光敏检测器)203;以及将光接收元件的输出电流转换为预定形 式的电信号作为信号光的监控值C2的转换器205。
根据本发明，该光电路还设置有选择器206，该选择器206对光接收 元件202和203的每个的输出电流的传送进行控制，这在选择器206中用箭头示意性地示出了。如后面所述的，选择器206可以中断光接收元件 202的输出电流向转换器204的提供，而向转换器205提供光接收元件202 的输出电流。反之，选择器206可以中断光接收元件203的输出电流向转 换器205的提供，而向转换器204提供光接收元件203的输出电流。
在如图2A中的实线箭头所示的选择器206向转换器205提供光接收 元件202的输出电流的状态中，处理部件207计算输出信号光的水平B2 和从转换器205输出的其监控值C2之间的相关性。更具体而言，处理部 件207通过使用输入信号光的水平B (=BO来计算光接收元件202的输 出电流值并且计算光接收元件202的转换效率Al。输入信号光的水平B 可以用测量输入信号光的水平的测量装置来测量。处理部件207使用输出 电流的计算值和光接收元件203的转换效率A2，来计算当光接收元件203 输出该计算出的输出电流值的电流时应当传入光接收元件203的输出信号 光的水平B2，并且确定输出信号光的水平B2和其监控值C2之间的相关 性。
换言之，选择器206将光接收元件202的输出电流转发给为光接收元 件203提供的转换器205，并且应当由光接收元件203检测的输出信号光 的水平B2是基于输入信号光的水平B和光接收元件202和203的转换效 率A1和A2来虚构地计算的。因此，可以获得输出信号光的水平B2和从 转换器205输出的其监控值C2之间的相关性。
因此，即使不能直接测量输出信号光的水平B2，也可以计算输出信 号光的水平B2和其监控值C2之间的相关性。
在图2A所示的光电路中，到光设备部件201的输入信号光的水平B 是用外部测量装置(未示出)来测量的，并且测量出的输入信号光的水平 B被提供给处理部件207。然而，可以用该测量装置测量光设备部件201 的输出信号光的水平(B2)，而非到光设备部件201的输入信号光的水平 B。在此情况中，选择器206中断光接收元件202的输出电流向转换器204 的提供，而向转换器204提供光接收元件203的输出电流。处理部件207 通过使用输出信号光的水平B2来计算光接收单元203的输出电流值，并 且计算光接收元件203的转换效率A2。基于该计算出的输出电流值和光接收元件202的转换效率Al，处理部件207计算当光接收元件202输出计 算出的输出电流值的电流时应当传入光接收元件202的输入信号光的水 平。因此，获得了输入信号光的水平Bl和从转换器204输出的其监控值 Cl之间的相关性。
换言之，选择器206将光接收元件203的输出电流输出到为光接收元 件202提供的转换器204，并且应当由光接收元件202检测的输入信号光 的水平Bl是基于输出信号光的水平和光接收元件202和203的转换效率 Al和A2来虚构地计算的。因此，可以获得输入信号光的水平Bl和从转 换器204输出的其监控值Cl之间的相关性。
因此，即使不能直接测量输入信号光的水平Bl，也可以计算输入信 号光的水平Bl和其监控值Cl之间的相关性。
如图2B所示，光设备部件201可以是包括至少一个用于放大信号光 的光放大器的光放大部件。
在下文中，将光放大部件作为光设备部件201，并将参考附图描述本 发明的示例性实施例。
l.第一示例性实施例 1.1)电路
图3是示出根据本发明的第一示例性实施例的光电路的电路结构的示 图。图3所示的电路可以宽泛地被划分为三个部件放大光信号的光模块
部件100;控制光模块部件100的电子控制部件101;信号光功率测量部
件102，其包括用于生成要输入到光模块部件100的输入信号光的光源25 以及用来检测光模块部件100的输入信号光功率的功率仪26;以及信号光 测量部件103，其包括用来检测光模块部件100的输入信号光功率的功率 仪27。
光模块部件100包括用于将信号光输入到光模块部件100的光连接 器1;用于将信号光从光模块部件100输出的光连接器2;掺铒光纤 (EDF) 3和4，其每个都是由用于直接光学地放大信号光的介质构成的光 放大器；用于均衡包括在要从光模块部件100输出的WDM信号光中的每个通道(channel)的信号光功率的增益均衡器5;用于分别检测EDF 3之 前和之后以及EDF 4之前和之后的信号光功率的光敏二极管(PD) 6至 9;以及用于分别将信号光分支到PD 6至9的光耦合器10至13。
电子控制部件101包括用于分别将由PD 6至9输出的电流转换为数 字数据的转换电路14至17;处理器18，用于接收来自转换电路14至17 的任一个的PD监控值(数字数据)并且计算信号光功率；以及如后面所 述的用作选择器的电开关19-24。电开关对19和22在正常状态中连接PD 6和转换电路14;电开关对20和23在正常状态中连接PD 7和转换电路 15;以及电开关对21和24在正常状态中连接PD 8和转换电路16。注 意，处理器18具有基于PD监控值通过调节泵浦LD (未示出)的泵浦光 来控制信号光的增益的功能。然而，由于这种增益控制功能对本领域的技 术人员来说是公知的并且不直接与本发明有关，因此省略对其的详细描 述。
信号光功率检测部件102包括用于生成信号光的光源25;用于测量 要输入到光模块部件100的信号光的功率的光功率仪26;用于将信号光分 支到测量要输入到光模块部件100的信号光功率的光功率仪26的光耦合 器27;以及连接到光连接器1的、用于将信号光输入到光模块部件100的 光连接器28。
信号光功率测量部件103包括连接到光连接器2的、用于从光模块 部件100输入光信号的光连接器29;以及用于测量从光模块部件100输入 的信号光功率的光功率仪30。
另外，在处理器18和电开关19至24之间进行连接的控制线被提供给 处理器18以控制电开关19至34。
虽然描述了根据本发明第一示例性实施例的光电路的配置，然而，将 省略对由光模块部件100执行的用于直接光学地放大信号光的机制的详细 描述，这是因为它是本领域技术人员公知的并且不与本发明直接相关。
此外，图3所示的光模块部件100的配置是直接光电路的光模块部件 的配置的一个典型示例。然而，可以应用任何配置，只要光模块包括不能 使用仪器等来直接测量其信号光功率的PD。转换电路14至17的每个一般包括用于转换来自PD的输出电流的电
流电压转换电路a/v转换电路)，以及将iv转换电路的输出转换为数字
信号的模数转换电路(A/D转换电路)。然而，转换电路14至17可以具 有任何配置，只要处理器18可以将它们的输出识别为数字数据。对于处 理器18， 一般可以使用CPU (中央处理单元)或者控制程序在其上运行 的程序控制处理器，但是它们的体系结构并不重要。
还可以使用诸如可变光衰减器(VOA)或可变衰减斜率补偿器 (VASC)之类的光设备来代替增益均衡器5。此外，如果要从光模块部 件100输出的信号光的增益不被均衡，则甚至可以省略增益均衡器5。在 此情况中，可以省略PD 7和转换电路15组或者PD 8和转换电路16组。
电开关19至21的输出端子和电开关22至24的输入端子被短路。此 外，如前所述，被提供来控制电开关19至24的控制线连接到处理器18。 电开关19至24和处理器18对应于控制部件，并且处理器18对应于处理 部件。此外，每个电开关的输入和输出端子处的电阻值优选地尽可能小， 以防止从每个PD输出的光电流的减小。 1.2)操作
接下来，将参考图3描述根据本发明第一示例性实施例的光电路的操 作。假设PD 6至9的每个的转换效率[)UA/ mW]已在制造光模块部件100 时基于信号光功率[mW]和由PD 6至9的每个所产生的电流量[MA]被提前 计算好。
首先，处理器18在关断电开关20、 21、 23和24的同时允许电开关 19和22导通。在此情况中，光连接器1和28相连接，并且信号光从光源 25输入。这里，假设Cll [bit]是当利用光功率仪测量的信号光功率是 Bll[mW]时从转换电路14输出到处理器18的PD监控值，并且假设C12 [bit]是当利用光功率仪26测量的信号光功率是B12 [mW]时从转换电路14 输出到处理器18的PD监控值。在此情况中，示出了信号光功率Y1 [mW] 对任意PD监控值XI [bit]的相关性的线性近似等式由下式表示
n[,=《i xzi [阔+Mi 其中，7H[m『/ W]=別U12 ，Ml[mff]=別2-尺1 x C12 (或者511-Cll-C12
IlxCll)
顺便提及，可以通过增加利用光功率仪26测量的光信号功率的数目 以及PD监控值的数目来获得较高阶近似等式。然而，这不直接与本发明 有关，因此省略对其的详细描述。
接下来，为了获得针对PD 7的信号光功率和其PD监控值之间的相关 性，处理器18允许电开关19和23导通，并且关断电开关20至22以及 24。
假设PD 6的转换效率是Al LuA/ mW]，则当利用光功率仪26测量的 光信号功率是Bll[mW]时，输入到转换电路15的PD 6的输出电流量是 (AlxBll) [)UA]。
这里，假定该输出电流量是进入到PD 7的信号光在PD 7处生成的。 假设PD 7的转换效率是A2 [^A/ mW]，则进入PD 7的信号光的功率 B21[mW]通过下面的等式来计算，这意味着可以计算虚构地进入PD 7的 信号光的功率。
这里，类似于上述Y1-X1相关性，假设C21 [bit]是当传入PD 7的信
号光功率是B21[mW]时处理器18从转换电路15接收的PD监控值，并且
假设C22 [bit]是当传入PD 7的信号光功率是B22[mW]时处理器18从转换
电路15接收的PD监控值，则示出了信号光功率Y2 [mW]对任意PD监控
值X2 [bit]的相关性的线性近似等式由下式表示。 T2[m岡=《2 x謂阔+M2
其中，
《2[m『/ to] = -二- ， M2[m岡=S22-ia x C22 (或者521-
C21-C22
《2xC21)， 其中，
321=——x511， 522=——x512
顺便提及，可以通过增加利用光功率仪26测量的光信号功率的数目
17以及PD监控值的数目来获得较高阶近似等式。然而，这不直接与本发明 有关，因此省略对其的详细描述。
对于PD 8，处理器18也可以利用上述用于计算PD 7的传入信号光功 率和其PD监控值之间的相关性的方法来计算传入信号光功率和其PD监 控值之间的相关性。在此情况中，处理器18允许电开关19和24导通并且 关断电开关20至23。
处理器18将所计算的相关表达式存储在存储器(未示出)中，并且 在正常状态(不执行用于计算相关表达式的控制的状态)中使用它来根据 从各个转换电路输出的PD监控值计算由各个相应PD检测到的信号光功 率。
在基于所获得的相关表达式计算由各个PD检测到的信号光的功率的 正常状态中，处理器18在计算由PD 6检测到的信号光的功率时只允许电 开关19和22导通而关断其它开关，当计算由PD7检测到的信号光的功率 时只允许电开关20和23导通而关断其它开关，并且当计算由PD 8检测到 的信号光的功率时只允许电开关21和24导通而关断其它开关。
当电开关的端子之间的电阻较大时，PD的输出电流量被减小。然 而，该PD输出电流的减少量可以根据所关心的一对电开关的端子之间的 电阻值和所关心的PD的输出端处的电压值来计算。因此，PD监控值的误 差可以被校正。
如上所述，根据本发明的第一示例性实施例，信号光的功率和其PD 监控值之间的相关性可以以这样的方式来计算基于输入到可以直接测量 其信号光功率的PD的信号光的功率以及各个PD的转换效率来虚构地计 算进入不能直接测量其信号光功率的PD的信号光的功率。因此，可以计 算信号光的功率和其PD监控值之间的相关性，而无需切断连接到不能直 接测量其信号光功率的PD的光纤以执行测量。
此外，PD输出电流输入到其中的转换电路的改变可以通过电开关来 实现。因此，对于任意数目的PD可以获得信号光的功率和其PD监控值 之间的相关性。
在根据本发明的第一示例性实施例的光电路中，到光模块部件100的输入信号光的功率是利用光功率仪26来测量的，并且处理器18使用该输 入光信号的测量功率来计算对于PD 7和8的每个的信号光的功率和其PD 监控值之间的相关性。然而，还可以配置光电路，以使得来自光模块部件 100的输出信号光的功率通过利用光功率仪30来测量，并且处理器18使 用该输出光信号的测量功率来计算对于PD 7禾卩8的每个的信号光的功率 和其PD监控值之间的相关性。
在此情况中，类似于其它PD和转换电路之间的其它电开关的电开关 被设置在PD 9和转换电路17之间。当计算对于PD 7的信号光的功率和 其PD监控值之间的相关性时，处理器18执行切换控制以使得从PD 6至 8提供到转换电路15的输出电流被断路而仅仅来自PD 9的输出电流被提 供到转换电路15。当计算对于PD 8的信号光的功率和其PD监控值之间 的相关性时，处理器18执行切换控制以使得从PD 6至8提供到转换电路 16的输出电流被断路而仅仅来自PD9的输出电流被提供到转换电路16。
2.第二示例性实施例
接下来，将参考图4描述根据本发明的第二示例性实施例的光电路。 图4是示出根据本发明的第二示例性实施例的光电路的配置的示图。在图 3和图4中，用相同的标号表示相同的部件和部分。
参考图4， PD 9的输出端另外地连接到电开关31和32，这使得不再 需要光连接器2处的光功率仪30。利用在第一示例性实施例中描述的计算 PD 7和8的信号光的功率和其PD监控值之间的相关性的机制，处理器18 也可以计算PD 9的信号光的功率和其PD监控值之间的相关性。在此情况 中，处理器18允许电开关19和32导通而关断电开关20至24以及31 。
顺便提及，当计算PD 7的信号光的功率和其PD监控值之间的相关性 时，处理器18允许电开关19和23导通并且关断电开关20至22、 24、 31 和32。当计算PD 8的信号光的功率和其PD监控值之间的相关性时，处 理器18允许电开关19和24导通并且关断电开关20至23、 31和32。
如上所述，根据本发明的第二示例性实施例，可以计算PD9的信号 光的功率和其PD监控值之间的相关性，而无需利用光功率仪30测量来自光模块部件100的信号光功率。
3.第三示例性实施例
接下来，将参考图5描述根据本发明的第三示例性实施例的光电路。 图5是示出根据本发明的第三示例性实施例的光电路的配置的示图。在图 3至图5中，用相同的标号表示相同的部件和部分。
参考图5，为了减少电子控制部件101中的电开关和转换电路的数 目，电开关19至21和31的输出端子的每个以及转换电路14的输入端子 都被短路。电开关22至24和32以及转换电路15至17被除去。
根据第三示例性实施例，处理器18允许电开关19导通而关断电开关 20、 21和31，因此获得PD 6的信号光的功率和其PD监控值之间的相关 性。当获得PD 7至9的每个的信号光的功率和其PD监控值之间的相关性 时，处理器18也允许电开关19导通而关断电开关20、 21和31。在此状 态中，处理器18根据各个PD的转换效率和利用光功率仪26测量的输入 信号光功率来虚构地计算PD 7至9的各个的信号光功率。因此，可以获 得信号光的功率和其PD监控值之间的相关性。
顺便提及，在基于所获得的相关表达式的对应的一个来计算各个PD 检测到的信号光的功率的正常状态中，处理器18在计算PD 6检测到的信 号光的功率时只允许电开关19导通而关断其它开关，在计算PD 7检测到 的信号光的功率时只允许电开关20导通而关断其它开关，在计算PD 8检 测到的信号光的功率时只允许电开关21导通而关断其它开关，在计算PD 9检测到的信号光的功率时只允许电开关31导通而关断其它开关。
如上所述，根据第三示例性实施例，对电开关和转换电路的使用数目 减少了，由此可以减少由电开关和转换电路引起的电误差。
在根据本发明的第三示例性实施例的光电路中，到光模块部件100的 输入信号光的功率利用光功率仪26来测量，并且处理器18可以使用该输 入信号光的测量功率来获得各个PD的信号光的功率和其PD监控值之间 的相关性。然而，还可以配置光电路以使得，利用通过光连接器2连接到 光模块部件100的光功率仪30 (见图3)，来自光模块部件100的输出信号光的功率利用该光功率仪30来测量，并且处理器18可以使用该输出信
号光的测量功率来获得各个PD的信号光的功率和其PD监控值之间的相 关性。
在此情况中，处理器18允许电开关31导通而关断电开关19至21， 因此来计算各个PD的信号光的功率和其PD监控值之间的相关性。
4. 第四示例性实施例
接下来，将参考图6描述根据本发明的第四示例性实施例的光电路。 图6是示出根据本发明的第四示例性实施例的光电路的配置的示图。在图 3和图6中，用相同的标号表示相同的部件和部分。
参考图6，除了连接电开关的方式之外根据本发明的第四示例性实施 例的光电路的基本配置与图3所示的配置相同，在第四示例性实施例中对 连接电开关的方式作了某种修改。当获得PD 6的信号光的功率和其PD监 控值之间的相关性时，处理器18允许电开关19和22导通而关断电开关 23和24。类似地，对于PD7，处理器18允许电开关19和23导通而关断 电开关20、 22和24，而对于PD8，允许电开关19和24导通而关断电开 关21至23。
在基于所获得的相关表达式的对应的一个来计算由各个PD检测到的 信号光的功率的正常状态中，处理器18关断电开关23和24同时允许其它 开关导通，由此处理器18可以计算由各个PD检测到的信号光的功率。
根据如图3所示的本发明的第一示例性实施例，电开关19至21的输 出端子被短路。因此，在正常状态中，在每次计算由各个PD检测到的信 号光的功率时，需要在电开关19至21之间进行切换来选择PD输出，并 且在电开关22至24之间切换来选择接受PD输出的转换电路。另一方 面，根据图6所示的本发明的第四示例性实施例，可以在正常状态中通过 关断电开关23和24来防止PD 6的输出电流流入转换电路15和16。因 此，可以取消每次执行计算时对电开关之间的切换的需要。
5. 第五示例性实施例接下来，将参考图7描述根据本发明的第五示例性实施例的光电路。
图7是示出根据本发明的第五示例性实施例的光电路的配置的示图。在图 4和图7中，用相同的标号表示相同的部件和部分。
参考图7，除了连接电开关的方式之外根据本发明的第五示例性实施 例的光电路的基本配置与图4所示的配置相同，在第五示例性实施例中对 连接电开关的方式作了某种修改。根据本发明的第五示例性实施例的光电 路的操作原理与上述第四示例性实施例类似。根据第五示例性实施例，也 可以在正常状态中通过关断电开关23、 24和32来防止PD 6的输出电流流 入转换电路15至17。因此，可以取消每次执行计算时对电开关之间的切 换的需要。
可以以其它具体形式来呈现本发明而不脱离本发明的精神和本质特 性。因此，上述示例性实施例在所有方面都被认作是说明性的而非限制性 的，本发明的范围由所附权利要求而非前面的描述来指示，并且因此希望 在权利要求的等同物的意义和范围内作出的改变被包括在此。
本申请基于以下申请并要求以下申请的优先权2008年3月7日提交 的日本专利申请No. 2008-057279，该申请的公开通过引用被整体结合于 此。
权利要求
1.一种包括至少一个光设备的光电路，所述光设备输入第一信号光和第二信号光中的一个并输出另一个，所述光电路还包括第一光敏检测器，用于将所述第一信号光转换为第一检测信号，其中，所述第一光敏检测器具有第一转换效率；第二光敏检测器，用于将所述第二信号光转换为第二检测信号，其中，所述第二光敏检测器具有第二转换效率；转换器，该转换器为所述第一和第二光敏检测器的每个而设置，所述转换器用于将相应的检测信号转换为监控信号；以及控制器，用于进行控制以使得所述第一检测信号连接到非对应的转换器并且所述第二检测信号连接到断路，根据所述第一转换效率和先前测量的所述第一信号光的水平来计算所述第一检测信号的第一信号值；根据计算出的第一信号值和所述第二转换效率来计算输出信号光的虚构光水平，其中，所述第二信号光的所述虚构光水平是当所述第二检测信号表现出计算出的第一信号值时要输入到所述第二光敏检测器的所述第二信号光的光水平；以及计算所述第二信号光的所述虚构光水平和由输入计算出的第一信号值的所述非对应的转换器获得的监控信号之间的相关性。
2. —种包括至少一个光设备的光电路，所述光设备输入第一信号光和 第二信号光中的一个并输出另一个，所述光电路还包括第一监控器部件，该第一监控器部件包括用于将所述第一信号光转换 为第一检测信号的第一光敏检测器和用于将所述第一检测信号转换为第一 监控信号的第一转换器，其中，所述第一光敏检测器具有第一转换效率；第二监控器部件，该第二监控器部件包括用于将所述第二信号光转换 为第二检测信号的第二光敏检测器和用于将所述第二检测信号转换为第二 监控信号的第二转换器，其中，所述第二光敏检测器具有第二转换效率；选择器，该选择器用于选择性地将所述第一检测信号连接到所述第二 转换器和断路之一，并且选择性地将所述第二检测信号连接到所述第一转 换器和断路之一；以及处理器，该处理器用于控制所述选择器，以使得所述第一检测信号连 接到所述第二转换器并且所述第二检测信号连接到断路，其中，所述处理 器根据所述第一转换效率和先前测量的所述第一信号光的水平来计算所述第一检测信号的第一信号值；根据计算出的第一信号值和所述第二转换效 率来计算所述第二信号光的虚构光水平，其中，所述第二信号光的所述虚 构光水平是当所述第二检测信号表现出计算出的第一信号值时要输入到所 述第二光敏检测器的输出信号光的光水平；以及计算所述第二信号光的所 述虚构光水平和由输入计算出的第一信号值的所述第二转换器获得的所述 第二监控信号之间的相关性。
3. 根据权利要求2所述的光电路，其中，多个光设备光学地串联连 接，其中， 一系列所述光设备输入所述第一信号光和所述第二信号光中的 一个并输出另一个。
4. 根据权利要求3所述的光电路，还包括第三监控器部件，该第三监控器部件被提供在任意两个相邻光设备之 间，其中，所述第三监控器部件包括用于将两个相邻光设备部件之间的 第三信号光转换为第三检测信号的第三光敏检测器；以及用于将所述第三 检测信号转换为第三监控信号的第三转换器，其中，所述第三光敏检测器 具有第三转换效率，其中，所述选择器选择性地将所述第一检测信号连接到所述第三转换 器和断路之一，并且选择性地将所述第三检测信号连接到所述第一转换 器、所述第二转换器和断路之一。其中，所述处理器控制所述选择器以使得所述第一检测信号连接到所 述第三转换器并且所述第三检测信号连接到断路，其中，所述处理器根据 计算出的第一信号值和所述第三转换效率来计算所述第三信号光的虚构光 水平，其中，所述第三信号光的所述虚构光水平是当所述第三检测信号表 现出计算出的第一信号值时要输入到所述第三光敏检测器的所述第三信号 光的光水平；并且计算所述第三信号光的所述虚构光水平和由输入计算出 的第一信号值的所述第三转换器获得的所述第三监控信号之间的相关性。
5. 根据权利要求2所述的光电路，其中，所述第一转换器和所述第二转换器的各自的转换由所述处理器控制的单个转换器来执行。
6. 根据权利要求4所述的光电路，其中，所述第一转换器、所述第二 转换器和所述第三转换器的各自的转换由所述处理器控制的单个转换器来 执行。
7. —种用于在光电路中测量监控器特性的方法，所述光电路包括至少 一个输入第一信号光和第二信号光之一并输出另一个的光设备，其中，所述光电路还包括用于将所述第一信号光转换为第一检测信号的第一光敏 检测器，其中，所述第一光敏检测器具有第一转换效率；用于将所述第二 信号光转换为第二检测信号的第二光敏检测器，其中，所述第二光敏检测 器具有第二转换效率；为所述第一和第二光敏检测器的每个而设置的转换 器，所述转换器用于将相应的检测信号转换为监控信号，所述方法包括将所述第一检测信号连接到非对应的转换器并且将所述第二检测信号 连接到断路；根据所述第一转换效率和先前测量的所述第一信号光的水平来计算所 述第一检测信号的第一信号值；根据计算出的第一信号值和所述第二转换效率来计算输出信号光的虚 构光水平，其中，所述第二信号光的所述虚构光水平是当所述第二检测信 号表现出计算出的第一信号值时要输入到所述第二光敏检测器的所述第二 信号光的光水平；以及计算所述第二信号光的所述虚构光水平和由输入计算出的第一信号值 的所述非对应的转换器获得的监控信号之间的相关性。
8. —种用于在光电路中测量监控器特性的方法，所述光电路包括至少 一个输入第一信号光和第二信号光之一并输出另一个的光设备，其中，所 述光电路还包括第一监控器部件，该第一监控器部件包括用于将所述第 一信号光转换为第一检测信号的第一光敏检测器和用于将所述第一检测信 号转换为第一监控信号的第一转换器，其中，所述第一光敏检测器具有第 一转换效率；以及第二监控器部件，该第二监控器部件包括用于将所述第 二信号光转换为第二检测信号的第二光敏检测器和用于将所述第二检测信 号转换为第二监控信号的第二转换器，其中，所述第二光敏检测器具有第二转换效率；所述方法包括将所述第一检测信号连接到所述第二转换器并且将所述第二检测信号 连接到断路；根据所述第一转换效率和先前测量的所述第一信号光的水平来计算所 述第一检测信号的第一信号值；根据计算出的第一信号值和所述第二转换效率来计算输出信号光的虚 构光水平，其中，所述第二信号光的所述虚构光水平是当所述第二检测信 号表现出计算出的第一信号值时要输入到所述第二光敏检测器的所述第二 信号光的光水平；以及计算所述第二信号光的所述虚构光水平和由输入计算出的第一信号值 的所述第二转换器获得的所述第二监控信号之间的相关性。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述光电路包括光学地串行连 接的多个光设备，其中， 一系列所述光设备输入所述第一信号光和所述第 二信号光中的一个并输出另一个。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述光电路还包括被提供在 任意两个相邻光设备之间的第三监控器部件，其中，所述第三监控器部件 包括用于将两个相邻光设备部件之间的第三信号光转换为第三检测信号 的第三光敏检测器；以及用于将所述第三检测信号转换为第三监控信号的 第三转换器，其中，所述第三光敏检测器具有第三转换效率，所述方法还 包括将所述第一检测信号连接到所述第三转换器并且将所述第三检测信号 连接到断路；根据计算出的第一信号值和所述第三转换效率来计算所述第三信号光 的虚构光水平，其中，所述第三信号光的所述虚构光水平是当所述第三检 测信号表现出计算出的第一信号值时要输入到所述第三光敏检测器的所述 第三信号光的光水平；并且计算所述第三信号光的所述虚构光水平和由输入计算出的第一信号值 的所述第三转换器获得的所述第三监控信号之间的相关性。
11. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一转换器和所述第二 转换器的各自的转换由单个转换器来执行。
12. 根据权利要求IO所述的方法，其中，所述第一转换器、所述第二 转换器和所述第三转换器的各自的转换由单个转换器来执行。
13. —种用于在光电路中测量监控器特性的测量设备，所述光电路包 括至少一个输入第一信号光和第二信号光之一并输出另一个的光设备，其 中，所述光电路还包括用于将所述第一信号光转换为第一检测信号的第 一光敏检测器，其中，所述第一光敏检测器具有第一转换效率；用于将所 述第二信号光转换为第二检测信号的第二光敏检测器，其中，所述第二光 敏检测器具有第二转换效率；为所述第一和第二光敏检测器的每个而设置 的转换器，所述转换器用于将相应的检测信号转换为监控信号，所述测量 设备包括选择器，用于将所述第一检测信号连接到非对应的转换器并将所述第 二检测信号连接到断路；以及控制器，用于进行控制以使得所述第一检测信号连接到非对应的转换 器并且所述第二检测信号连接到断路；根据所述第一转换效率和先前测量 的所述第一信号光的水平来计算所述第一检测信号的第一信号值；根据计 算出的第一信号值和所述第二转换效率来计算输出信号光的虚构光水平， 其中，所述第二信号光的所述虚构光水平是当所述第二检测信号表现出计 算出的第一信号值时要输入到所述第二光敏检测器的所述第二信号光的光 水平；以及计算所述第二信号光的所述虚构光水平和由输入计算出的第一 信号值的所述非对应的转换器获得的监控信号之间的相关性。
14. 一种用于在光电路中测量监控器特性的测量设备，所述光电路包 括至少一个输入第一信号光和第二信号光之一并输出另一个的光设备，其 中，所述光电路还包括第一监控器部件，该第一监控器部件包括用于将 所述第一信号光转换为第一检测信号的第一光敏检测器和用于将所述第一 检测信号转换为第一监控信号的第一转换器，其中，所述第一光敏检测器 具有第一转换效率；以及第二监控器部件，该第二监控器部件包括用于将 所述第二信号光转换为第二检测信号的第二光敏检测器和用于将所述第二检测信号转换为第二监控信号的第二转换器，其中，所述第二光敏检测器 具有第二转换效率，所述测量设备还包括选择器，该选择器用于选择性地将所述第一检测信号连接到所述第二 转换器和断路之一，并且选择性地将所述第二检测信号连接到所述第一转 换器和断路之一；以及处理器，该处理器用于控制所述选择器，以使得所述第一检测信号连 接到所述第二转换器并且所述第二检测信号连接到断路，其中，所述处理 器根据所述第一转换效率和先前测量的所述第一信号光的水平来计算所述 第一检测信号的第一信号值；根据计算出的第一信号值和所述第二转换效率来计算所述第二信号光的虚构光水平，其中，所述第二信号光的所述虚 构光水平是当所述第二检测信号表现出计算出的第一信号值时要输入到所述第二光敏检测器的输出信号光的光水平；以及计算所述第二信号光的所 述虚构光水平和由输入计算出的第一信号值的所述第二转换器获得的所述 第二监控信号之间的相关性。
15. 根据权利要求14所述的测量设备，其中，所述光电路还包括光学 地串行连接的多个光设备，其中， 一系列所述光设备输入所述第一信号光 和所述第二信号光中的一个并输出另一个。
16. 根据权利要求15所述的测量设备，其中，所述光电路还包括被提 供在任意两个相邻光设备之间的第三监控器部件，其中，所述第三监控器 部件包括用于将两个相邻光设备部件之间的第三信号光转换为第三检测 信号的第三光敏检测器；以及用于将所述第三检测信号转换为第三监控信 号的第三转换器，其中，所述第三光敏检测器具有第三转换效率，其中，所述选择器选择性地将所述第一检测信号连接到所述第三转换 器和断路之一，并且选择性地将所述第三检测信号连接到所述第一转换 器、所述第二转换器和断路之一。其中，所述处理器控制所述选择器以使得所述第一检测信号连接到所 述第三转换器并且所述第三检测信号连接到断路，其中，所述处理器根据 计算出的第一信号值和所述第三转换效率来计算所述第三信号光的虚构光 水平，其中，所述第三信号光的所述虚构光水平是当所述第三检测信号表现出计算出的第一信号值时要输入到所述第三光敏检测器的所述第三信号光的光水平；并且计算所述第三信号光的所述虚构光水平和由输入计算出 的第一信号值的所述第三转换器获得的所述第三监控信号之间的相关性。
17. 根据权利要求14所述的测量设备，其中，所述第一转换器和所述 第二转换器的各自的转换由单个转换器来执行。
18. 根据权利要求16所述的测量设备，其中，所述第一转换器、所述 第二转换器和所述第三转换器的各自的转换由单个转换器来执行。
全文摘要
本发明涉及光电路及测量监控器特性的方法。一种光电路包括将来自第一光敏检测器的输出电流提供到为第二光敏检测器设置的转换器，以及处理器，该处理器基于由测量装置测量的输入到光设备的信号光的水平，并且基于第一和第二光敏检测器的转换效率来计算由第二光敏检测器检测到的、从该光设备输出的信号光的水平，并且因此计算输出信号光水平和从为第二光敏检测器设置的转换器输出的其监控值之间的相关性。
文档编号G01J1/42GK101526824SQ20091012722
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月9日 优先权日2008年3月7日
发明者吉田秀司 申请人:日本电气株式会社