CN104871450B - 用于确定针对信道的一个或多个量化参数的设备和方法 - Google Patents

Abstract

设备(2)包括：加法电路系统(4)，其被配置为同时接收已经通过具有复数传输的信道(30)的探针信号(10)和参考信号(20)，并且其被配置为产生至少：包括所述探针信号(10)和所述参考信号(20)的相加的多个加权相加(40)，针对每个加权相加(40)，在所述探针信号(10)与所述参考信号(20)之间具有不同的相对相位旋转(44)；以及处理电路系统(6)，其被配置为使用所述多个加权相加(40)中的至少两个来确定取决于所述信道的复数传输的针对所述信道(30)的第一量化参数。

Description

用于确定针对信道的一个或多个量化参数的设备和方法

技术领域

本发明的实施例涉及一种设备和方法。特别地，这些实施例涉及一种用于确定针对信道的一个或多个量化参数的设备。

背景技术

通过将探针信号通过信道来测量信道参数并且测量探针信号的参数是已知的。

然而，该技术对探针信号中的波动、探针信号的参数与信道参数之间的相关性、以及准确测量探针信号的参数的能力很敏感。

发明内容

根据本发明的多个但并不一定是所有的实施例，提供一种设备，包括：加法电路系统，其被配置为接收已经通过具有复数传输的信道的探针信号和参考信号，并且其被配置为产生至少：包括所述探针信号和所述参考信号的相加的多个加权相加，在相加之前在所述探针信号与所述参考信号之间应用不同的相对相位旋转；以及处理电路系统，其被配置为使用所述多个加权相加中的至少两个来确定取决于所述信道的所述复数传输的针对所述信道的第一量化参数。

根据本发明的多个但并不一定是所有的实施例，提供一种方法，包括：接收已经通过具有复数传输的信道的探针信号；接收参考信号；在所述探针信号与所述参考信号之间应用第一相位旋转之后，将所述探针信号与所述参考信号结合从而产生第一结果信号；在所述探针信号与所述参考信号之间应用第二相位旋转之后，将所述探针信号与所述参考信号结合从而产生第二结果信号；以及使用至少所述第一结果信号和所述第二结果信号来确定取决于所述信道的所述复数传输的针对所述信道的第一量化参数。

根据本发明的多个但并不一定是所有实施例，提供了一种设备，包括：加法电路系统，其被配置为接收已经通过具有复数传输的信道的探针信号和参考信号，并且其被配置为产生至少：包括所述探针信号和所述参考信号的相加的多个加权相加，其中，在相加之前，向所述探针信号和所述参考信号中的一个应用差分复数权重但是不向所述探针信号和所述参考信号中的另一个应用差分复数权重，以及其中，所述多个加权相加中的每一个都使用不同的差分复数权重；以及处理电路系统，其被配置为使用所述多个加权相加中的至少两个来确定取决于所述信道的所述复数传输的针对所述信道的第一量化参数。

附图说明

为了更好地理解本发明实施例的多种示例，现在将仅以示例的方式对附图进行参考，在图中：

图1示出用于确定取决于信道的复数传输的一个或多个量化参数的设备；

图2示出检测并且测量附加信号的设备的示例；

图3示出可以由处理电路系统执行的方法；

图4A和图4B示出与不同的检测电路系统一起使用的(相同的)加法电路系统的示例；

图5A和图5B示出适合在检测电路系统中使用的检测器的不同示例；

图6A和图6B示出加法电路系统的不同示例；

图7示出具有复数传输的信道的示例；

图8示出设备的示例，其中，选择电路系统被配置成从多个并列信道中选择用于通过探针信号进行探测的信道；以及

图9示出方法的示例。

具体实施方式

附图示出设备2，包括：加法电路系统4，该加法电路系统4被配置为接收已经通过具有复数传输的信道30的探针信号10和参考信号20，并且被配置为产生至少：多个加权相加40，该加权相加40包括探针信号10和参考信号20的相加42，在相加之前在探针信号10与参考信号20之间应用不同的相对相位旋转；以及处理电路系统6，该处理电路系统6被配置为使用多个加权相加40中的至少两个从而取决于信道的复数传输确定针对信道30的第一量化参数。

图1示出用于确定取决于信道30的复数传输的一个或多个量化参数的设备2。设备2因此可以被用在测量信道30的复数传输或测量信道30的复数传输的变化的系统中。

由于特定事件可能发生信道30的复数传输的特定改变，并且设备2可以被配置为通过检测信道30的复数传输的那些特定变化来检测那些特定事件。

可以使用传输系数T来量化传输，该系数T表示在输入信道30的电磁波的幅度Ai与必然地从信道30输出的电磁波的幅度Ao之间的幅度(|T|)和相位关系

加法电路系统4被配置为同时接收探针信号10和参考信号20。

在一些但并不一定是所有的实施例中，加法电路系统4将探针信号分成相等的部分并且将参考信号20分成相等的部分。

参考信号20的每个部分都具有相应的与探针信号10关联的部分。

加法电路系统4在探针信号10和参考信号20的相应部分之间应用不同的相对相位旋转44。

在图1的示例中，示出向探针信号10的每个不同部分应用不同的相位旋转(但是不向参考信号20应用相位旋转)。然而，这仅仅是图示性的，可以仅向探针信号10的部分、仅向参考信号20的部分、或向探针信号10的部分和参考信号20的部分都应用绝对相位旋转。然而，应用在探针信号10的部分与参考信号20的相应部分之间的相对相位差针对每个部分都不相同。

在具体示出的示例中，加法电路系统4向探针信号10的每个部分都应用差分复数权重44以形成加权探针信号45。

在此示例中，应用至探针信号10的部分的差分复数权重44表示为差分(而非绝对)权重。即，它们表示应用在探针信号10的部分与参考信号20的相应部分之间的相位差(旋转)。因此，如图所示，没有向参考信号20的部分应用差分权重。

加法电路系统4将探针信号10的每个加权探针信号45与其相应的参考信号20的部分相加，以创建采用结果信号40形式的多个加权相加。

每个结果信号40是包括探针信号10和参考信号20的相加42的加权相加，其中，在相加之前，向探针信号10和参考信号20中的一个应用差分复数权重44但不向探针信号10和参考信号20中的另一个应用差分复数权重44。多个加权相加40中的每一个都使用不同的差分复数权重44。

检测电路系统8检测结果信号40并且，在本示例中，向处理电路系统6提供结果信号的强度值。

处理电路系统6配置为使用所检测到的多个加权相加40中的至少两个来确定取决于信道30的复数传输T的信道30的第一量化参数。

重要的是要注意，多个加权相加40中的每一个都包括相同探针信号10和相同参考信号20的不同地加权的相加，以及那些探针信号10和参考信号20是被同时期地(同时地)检测到的。

差分复数权重44引入相位差(旋转)。例如，可以仅引入相位差而无显著的幅度变化。替代地，可以附加地引入已知的幅度变化。

图2示出检测并且测量附加信号的设备2的示例。源3产生信号5。源3在本示例中是固定波长电磁波源。在一些但并不一定是所有的实施例中，源3也可以是低强度光学源。

信号5被分为第一探针信号12和第一参考信号22。在本示例中，划分比例为50:50。

第一探针信号12通过信道30。在其已经通过信道30之后，信号具有值s。

第一探针信号12于是分为探针信号10和第二探针信号14。在本示例中，划分比例按强度为(1-c_R):c_R。

第二探针信号14的强度因此具有值c_R.|s|²。探针信号10的强度因此具有值(1-c_R).|s|²。

第二探针信号14被提供给检测电路系统8，在该检测电路系统8中检测第二探针信号14的强度。所检测到的强度S具有等于C_R.|s|²的值。值S被提供给处理电路系统6，其中：

S＝c_R.|s|²＝c_R.|r|²|T|² 等式1

第一参考信号22不通过信道30。其具有值r。

第一参考信号22则分为参考信号20和第二参考信号24。在本示例中，划分比例按强度为(1-c_R):c_R。第二探针信号24的强度因此具有值c_R.|r|²。

第二参考信号24被提供给检测电路系统8，在该检测电路系统8中检测第二参考信号24的强度。所检测到的强度R具有等于c_R.|r|²的值。值R被提供给处理电路系统6，其中：

R＝c_R.|r|² 等式2

探针信号10和参考信号20都被提供给加法电路系统4，如关于图1所描述的。

加法电路系统4产生采用结果信号40形式的多个加权相加。每个结果信号都是包括探针信号10和参考信号20的相加的加权相加，其中，在相加之前，向探针信号10和参考信号20中的一个应用差分复数权重但不向探针信号10和参考信号20中的另一个应用差分复数权重。多个加权相加40中的每一个都使用不同的差分复数权重44。

图4A和图4B示出与不同的检测电路系统8一起使用的(相同的)加法电路系统4的示例。

在加法电路系统4的本示例中，应用至探针信号10的每个部分的差分复数权重44都是在复数平面中的相对旋转m.π/2，其中，m为0,1,2,3。

向探针信号10的第一部分应用为1(单位)的第一复数差分权重从而产生第一加权探针信号45。第一加权探针信号45(s)被加到参考信号20的相应部分41(r)上从而产生作为第一结果信号40的第一加权相加(r+s)。这相当于探针信号10和参考信号20的同相相加。

向探针信号10的第二部分应用为i的第二复数差分权重从而产生第二加权探针信号45(is)。第二复数差分权重引入相对于第一复数差分权重的相位差(旋转)π/2。第二加权探针信号45(is)被加到参考信号20的相应部分41(r)上从而产生作为第二结果信号40的第二加权相加(r+is)。

向探针信号10的第三部分应用为-1的第三复数差分权重从而产生第三加权探针信号45(-s)。该第三复数差分权重引入相对于第一复数差分权重的相位差(旋转)π。第三加权探针信号45(-s)被加到参考信号20的相应部分41(r)上从而产生作为第三结果信号40的第三相加(r-s)。

向探针信号10的第四部分应用为-i的第四复数差分权重从而产生第四加权探针信号45(-is)。该第四复数差分权重引入相对于第一复数差分权重的相位差(旋转)3π/2。第四加权探针信号45(-is)被加到参考信号20的相应部分41(r)上从而产生作为第四结果信号40的第四相加(r-is)。

在图4A中，检测器80用来检测第一结果信号40的强度X+并且将其提供给处理电路系统6，其中：

X+＝1/4(1-c_R)|r+s|² 等式3A

另一检测器80用来检测第二结果信号40的强度Y+并且将其提供给处理电路系统6，其中：

Y+＝1/4(1-c_R)|r+is|² 等式3B

另一检测器80用来检测第三结果信号的强度X-并且将其提供给处理电路系统6，其中：

X-＝1/4(1-c_R)|r-s|² 等式3C

另一检测器80用来检测第四结果信号的强度Y-并且将其提供给处理电路系统6，其中：

Y-＝1/4(1-c_R)|r-is|² 等式3D

图5A示出适合用在图4A的检测电路系统8中的检测器80的示例。检测器80包括反向偏置光电二极管84。

在图4B中，平衡检测器82用来检测第一结果信号40的强度X+与第三结果信号40的强度X-之差X。它将差值X提供给处理电路系统6，其中：

X＝X+-X-＝1/4(1-c_R)(|r+s|²-|r-s|²)

＝(1-c_R).Re(r.s)＝r²(1-c_R).Re(T) 等式5A

平衡检测器82用来检测第二结果信号40的强度Y+与第四结果信号40的强度Y-之差Y。它将差值Y提供给处理电路系统6，其中：

Y＝Y+-Y-＝1/4(1-c_R)(|r+is|²-|r-is|²)

＝(1-c_R).Im(r.s)＝r²(1-c_R).Im(T) 等式5B

图5B示出适合用在图4B的检测电路系统8中的平衡检测器82的示例。检测器82包括并联电连接至正向偏置光电二极管检测器84的反向偏置光电二极管检测器84。反向偏置光电二极管84提供输出电流I₁并且正向偏置光电二极管84提供输出电流-I₂。这些个体的输出电流相加从而产生作为来自平衡检测器82的输出的电流I_1－I₂。

再次参考图4B，第一平衡检测器82可以包括配置为检测与第一加权相加对应的信号40的第一强度X+的光电二极管检测器84以及配置为检测与第三加权相加对应的信号40的第三强度X-的光电二极管检测器84。第一平衡检测器82配置为将第一强度X+与第三强度X-之间的差X作为第一输入提供给处理电路系统6。

第二平衡检测器82可以包括配置为检测与第二加权相加对应的信号40的第二强度Y+的光电二极管检测器84以及配置为检测与第四加权相加对应的信号40的第四强度Y-的光电二极管检测器84。第二平衡检测器82配置为将第二强度Y+与第四强度Y-之间的差Y作为第二输入提供给处理电路系统6。

平衡检测器的使用可以抵制由检测器引入的普通噪声。

再次参考图1和图2，处理电路系统6配置为使用结果信号(加权相加)40的强度中的至少两个和至少一个其它的信号来量化地确定以下项中的一个或多个：复数传输的相位；复数传输；平方传输的平均；平均传输的平方；传输的方差；以及信道的复数折射率。

如果处理电路系统6配置为仅使用结果信号40的强度中的两个，那么这两个结果信号不应当是同相或反相的，即，应当向这两个结果信号的探针信号应用具有非零虚部分量的复数差分权重。例如，差分权重可以对应于相对相位旋转(2n+1)π/2，其中，n为0,1,2,3。

信道30的复数传输系数T可以定义如下：

等式6

当源幅度r(t)波动时，测量实际上随着检测时间进行平均。对于图4B的实施例，使用等式1和2，(<S>/<R>)¹²＝c_R.<|r(t)|²>|T|²/c_R.<|r(t)|²>＝|T|，其中，<>表示平均或积分。仅在同时进行测量时，项<|r(t)|²>对于<S>和<R>才是相同的。

因此，可以由第二探针信号14的强度S与同时的第二参考信号24的强度R之比值来确定|T|。

使用等式5A、5B和6，

因此，可以由比值来确定其中，分子是第一结果信号40的强度X+与第三结果信号40的强度X-之差X，以及分母是第二结果信号40的强度Y+与第四结果信号40的强度Y-之差Y。

使用等式5A、5B和2，T＝(<X>/<R>+i<Y>/<R>).c_R/(1-c_R)。

因此，可以由第一结果信号40的强度X+与第三结果信号40的强度X-之差X、第二结果信号40的强度Y+与第四结果信号40的强度Y-之差Y、以及参数c_R来确定T。该参数可以是固定的和已知的。

使用等式5A、5B和2，|T|²＝(<X>²+<Y>²).[c_R/(<R>(1-c_R))]²。

因此，可以由第一结果信号40的强度X+与第三结果信号40的强度X-之差X、第二结果信号40的强度Y+与第四结果信号40的强度Y-之差Y、参数c_R、以及第二参考信号24的强度R来确定|T|²。

因此，由|T|²和T，可以确定传输系数T的方差σ²：σ²＝<T²>-<T>²。

对于图4A的实施例，使用等式1和2，|T|＝(<S>/<R>)^1/2。

因此，可以由第二探针信号14的强度S与第二参考信号24的强度R之比值来确定|T|。

使用等式5A、5B和6，

因此，可以由第一结果信号的强度X+与第三结果信号的强度X-之差X以及第二结果信号的强度Y+与第四结果信号的强度Y-之差Y来确定

还有可能不使用S和R两者并且不使用结果信号40的强度的全部(X+,Y+,X-,Y-)来确定量化参数。

例如，参考图4B和图2，处理电路系统6可以接收R、X和Y，但不接收S。

有可能确定

有可能使用等式5A、5B和2来确定T：

T＝(<X>/<R>+i<Y>/<R>).c_R/(1-c_R)

有可能使用5A、5B和2来确定|T|²：

|T|²＝(<X>²+<Y>²).[c_R/(<R>(1-c_R))]²

有可能使用|T|²和T来确定传输系数的方差σ²＝<T²>-<T>²

例如，参考图4A和图2，处理电路系统6可以接收R、X+和Y+以及S，但不接收X-和Y-。

值得注意的是，所使用的结果信号40的强度是一对正交结果信号，即，X+和Y+、或者X+和Y-、或者X-和Y-、或者X-和Y+。这些对之间的脉冲信号的差分权重与相位旋转(2n+1)π/2相对应，其中，n为整数。

有可能使用等式3A和3B、6、1以及2来确定

有可能使用等式1和2来确定

|T|＝(<S>/<R>)^1/2

图3示出在一些但并不一定是所有的示例中可以由处理电路系统6执行的方法。

在信道30的折射率η的波动与源3的波长的波动相比是很小的情况下，可以使用所测量的<T>和<|T²|>的值来得到折射率。如果假设理论传输为Τ(λ₀+Δλ,η)和源频率分布为L(Δλ)，那么：

<Re(T)>＝Re(T)^*L

<Im(T)>＝Im(T)^*L

<|T|²>＝|T|^2*L

其中，^*为卷积。

可以通过将Δλ和η作为拟合参数用在上面三个等式中以匹配测量，来算出Δλ的值和η的复数值。

图6A示出配置为使用多个定向耦合器90和至少一个移相器92来交叉耦合探针信号10和参考信号20的加法电路系统4的示例。

图6B示出配置为使用4x4多模干涉仪(MMI)来交叉耦合探针信号10和参考信号20的加法电路系统4的示例。

在图6A和图6B中示出的示例的实现中，由于加法电路系统在相加之前在探针信号10和参考信号20之间引入了不同的相对相位旋转，所以探针信号10和参考信号20可以互换。

图7示出具有复数传输的信道30的示例。

该信道30包括光子微环谐振器100。

光子微环谐振器100包括与输入/输出波导104耦合的环形波导102。当由环形波导102的电路所加上的相位等于+/-2nπ时，发生谐振，其中，n为自然数(1,2…)。

可以通过调节在环形波导102与输入/输出波导104之间的耦合，例如，通过改变它们之间的距离，来控制微环谐振器的Q因子(其存储能量的能力的量度)。

微环谐振器100可以配置为具有取决于设备2的本体变化的复数传输。那是影响设备的本体的变化。

例如，如果设备2的普遍周围环境(例如温度、电场、磁场)改变，那么微环谐振器100可以配置为具有相应的复数传输变化。

例如，如果设备2由于弯曲而被拉紧，那么微环谐振器100可以配置为具有相应的复数传输变化。

微环谐振器100可以配置为具有取决于设备2的表面变化的复数传输。

例如，如果设备2的外部周围环境(例如大气)改变，那么微环谐振器100可以配置为具有相应的复数传输变化。

微环谐振器100可以配置为具有取决于温度、pH、湿度、应变、位移、旋转、电场、磁场、化学种类、生物化学等中的一个的复数传输。

图8示出设备2的示例，其中，选择电路系统120被配置为从多个并列信道30中选择用于通过探针信号10进行探测的信道。

信道30中的每一个都包括具有不同特性的不同光子微环谐振器100。例如，每个光子微环谐振器100都可以具有不同的谐振频率。例如，每个光子微环谐振器100都可以具有不同的Q因子。

在本示例中，选择电路系统120包括由控制器114控制的输入开关阵列110和输出开关阵列112。

输入探针信号10由输入开关阵列110引向多个并列信道30中的一个。探针信号10在通过所选的信道30之后由输出开关阵列112引向包括加法电路系统4和检测电路系统8的测量装置。

输入开关阵列110包括与每个信道30相关联的环形滤波器116。环形滤波器116具有不同的谐振。环形滤波器可以由控制器114控制以选择性地谐振并且将探针信号10耦合至提供通过特定关联的信道30的光的波导。

输出开关阵列112包括与每个信道30相关联的环形滤波器116。环形滤波器116具有不同的谐振。环形滤波器可以由控制器114控制以选择性地谐振并且将探针信号10从提供通过特定关联的信道30的光的波导耦合出来。

可以使用电流控制的移相器118来调谐环形滤波器的谐振。

在与特定信道30相关联的输入开关阵列110处和输出开关阵列112处的环形滤波器116是成对的，从而使得它们具有相同的谐振。

由此，通过控制器114提供的电流强度值来确定哪一对环形滤波器处于谐振中的选择(即选择哪个信道30)。

如果在不同并列信道30中的多个光子微环谐振器100具有不同的谐振频率，那么控制器114可以被用来选择包括最接近谐振的光子微环谐振器100的信道30。

如果在不同并列信道30中的多个光子微环谐振器100具有不同的Q值，那么控制器114可以被用来选择包括具有最高Q值并且仍然处于谐振中的光子微环谐振器100的信道30。

上文所描述的设备2的示例可以具有若干优点。

例如，加法电路系统4和处理电路系统6可以与光源3、耦合器、至少一个微环谐振器100以及检测电路系统8集成在芯片上(如图2所图示的)。设备2可以是一个模块。如在此处使用的“模块”指排除可以由终端制造方或用户添加的特定部分/组件的单元或设备。

对探针信号10和参考信号20的不同结合的同时测量，其中在探针与参考之间引起不同相位差，允许对随机(但对于每次测量都是相等的)噪声项的抵制。这使得能够使用廉价的非稳定的/带噪声的源和源的波动。

由此，加法电路系统4的使用可以使设备2对于源3的强度和波长的波动不敏感。这可以允许在检测电路系统8处的集成时间更长，反过来这可以允许使用更低强度的源3，例如低功率激光器。

使用平衡检测器82使得能够不受源3的变化的影响而计算出T的复数值

S和R的同时测量提供了不受源变化的影响的传输系数的绝对值。

设备2被配置为代数地并且潜在地在更大的动态范围内对相位变化(折射率)和幅度变化(吸收)进行量化。这可以提供源独立性并且可以实现更低强度源的使用。

功率的下限可以是集成在检测带宽(集成时间的倒数)上的检测器的噪声等效功率(NEP)的数倍。

图9示出方法200的示例，该方法示出先前参考设备2所描述的过程。

方法200包括：在框202处，接收已经通过具有复数传输的信道30的探针信号10；以及在框204处，接收参考信号20。

于是，在框206A处，向所接收到的探针信号10应用第一相位调制(复数差分权重)44，以及在框208A处，将所调制的探针信号45和参考信号20结合从而产生第一结果信号40。

另外，在框206B处，向所接收到的探针信号10应用第二相位调制(复数差分权重)44，以及在框208B处，将所调制的探针信号45和参考信号20结合从而产生第二结果信号40。

向所接收的探针信号10应用相位调制(复数差分权重)44(框206)并且将所调制的探针信号45和参考信号20结合从而产生结果信号40(框208)的这些框可以重复以用于如先前所描述的附加的不同相位调制44。

在框210处，使用结果信号40来确定取决于信道30的复数传输的一个或多个量化参数。

虽然在前面的段落中已经参考多种示例对本发明的实施例进行了描述，但是应该了解，在不脱离所请求的本发明的范围的情况下，可以对这些示例进行修改。

在一些但并不一定是所有的实施例中，源3是光学源，信道30是光学信道，探针信号10是光学信号，参考信号20是光学信号，加法电路系统4是光学电路系统，以及检测器8是光学检测器。然而，在其它实施例中，可以使用替代的电磁信号而非光学信号，以及于是将使用恰当的信道30、加法电路系统4以及检测电路系统8。

“光”用来指在300nm至1400nm之间的电磁波谱。

光谱包括可见光谱(390nm至750nm)和近红外光谱(750nm至3000nm)。

光源3可以在光谱(300nm至3000nm)内的任何波长或多个波长处操作。

光源3可以是可见光源并且可以在可见光谱(390nm至750nm)内的任何波长或多个波长处操作。

光源3可以是红外(IR)光源并且可以在近红外光谱(750nm至3000nm)内的任何波长或多个波长处操作。

已经参考图7还有图8对信道30的示例进行了描述。然而，信道30可以是例如块体材料、液体、气体、包括光纤的波导、薄膜或任何类型的谐振器。通过使用极化光束分离器并且使用一个极化作为参考信号20、使用正交的一个极化作为探针信号10，它也可以用来测量光的一个极化相较于另一极化的传输。

在前面的说明中描述的特征可以按照除了明确描述的结合之外的结合而使用。

虽然已经参考特定特征对功能进行了描述，但是这些功能可以通过其它特征来执行，无论是否进行了描述。

虽然已经参考特定实施例对特征进行了描述，但是这些特征也可以存在于其它实施例中，无论是否进行了描述。

虽然前面的说明书致力于将注意力放在被相信是特别重要的本发明的那些特征上，但是应该理解，申请人要求保护前文中所提到的和/或附图中所示出的任何可专利的特征或特征的结合，无论是否对其做特别强调。

Claims (33)

1.一种用于确定针对信道的一个或多个量化参数的设备，包括：

加法电路系统，其被配置为接收已经通过具有复数传输的信道的探针信号和参考信号，并且其被配置为产生至少：包括所述探针信号和所述参考信号的相加的多个加权相加，在相加之前在所述探针信号与所述参考信号之间应用不同的相对相位旋转；以及

处理电路系统，其被配置为使用所述多个加权相加中的至少两个来确定取决于所述信道的所述复数传输的针对所述信道的第一量化参数，

其中，所述多个加权相加中的每一个包括相同的探针信号和相同的参考信号的不同地加权的相加，其中，所述探针信号和所述参考信号是同时期的。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，在检测之前应用所述不同的相对相位旋转。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述不同的相对相位旋转为(2n+1)π/2，其中，n为整数。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，

所述多个加权相加中的第一相加相当于所述探针信号和所述参考信号的相加，在相加前在所述探针信号与所述参考信号之间引起第一相位旋转；

所述多个加权相加中的第二相加相当于所述探针信号和所述参考信号的相加，在相加前在所述探针信号与所述参考信号之间引起第二相位旋转；

所述多个加权相加中的第三相加相当于所述探针信号和所述参考信号的相加，在相加前在所述探针信号与所述参考信号之间引起第三相位旋转；

所述多个加权相加中的第四相加相当于所述探针信号和所述参考信号的相加，在相加前在所述探针信号与所述参考信号之间引起第四相位旋转；

其中，在所述第一相位旋转与所述第二、第三和第四相位旋转中的每一个之间的相对差为π/2、π和3π/2。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加法电路系统被配置为通过在相加之前向所述探针信号和所述参考信号中的一个应用差分复数权重但不向所述探针信号和所述参考信号中的另一个应用差分复数权重来产生所述多个加权相加，以及其中，所述多个加权相加中的每一个都使用不同的差分复数权重。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述差分复数权重仅仅引入相位差。

7.根据权利要求5或6所述的设备，其中，所述多个加权相加中的第一相加相当于所述探针信号和所述参考信号的同相相加，以及所述多个加权相加中的第二相加相当于所述探针信号乘以i或-i后和所述参考信号的相加。

8.根据权利要求5或6所述的设备，其中，

所述多个加权相加中的第一相加相当于所述探针信号和所述参考信号的同相相加；

所述多个加权相加中的第二相加相当于所述探针信号乘以i后和所述参考信号的相加；

所述多个加权相加中的第三相加相当于所述探针信号乘以-1后和所述参考信号的反相相加；

所述多个加权相加中的第四相加相当于所述探针信号乘以-i后和所述参考信号的相加。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，

所述多个加权相加中的第一相加相当于所述探针信号和所述参考信号的同相相加；

所述多个加权相加中的第二相加相当于所述探针信号乘以i后和所述参考信号的相加；

所述多个加权相加中的第三相加相当于所述探针信号乘以-1后和所述参考信号的反相相加；

所述多个加权相加中的第四相加相当于所述探针信号乘以-i后和所述参考信号的相加。

10.根据权利要求4或9所述的设备，进一步包括：第一平衡检测器，其包括配置为检测与所述第一相加相对应的信号的第一强度的检测器和配置为检测与所述第三相加相对应的信号的第三强度的检测器，以及第二平衡检测器，其包括配置为检测与所述第二相加相对应的信号的第二强度的检测器和配置为检测与所述第四相加相对应的信号的第四强度的检测器，其中，所述第一平衡检测器配置为将所述第一强度与所述第三强度之差作为第一输入提供给所述处理电路系统，并且所述第二平衡检测器配置为将所述第二强度与所述第四强度之差作为第二输入提供给所述处理电路系统。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述处理电路系统配置为使用所述第一输入和所述第二输入来确定传输相位。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理电路系统配置为另外还使用取决于所述参考信号的强度。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述处理电路系统配置为使用所测量的从第一参考信号产生的第二参考信号的强度，所述第一参考信号被分开从而产生所述参考信号和所述第二参考信号。

14.根据权利要求1所述的设备，其中，第一探针信号被分开从而产生所述探针信号和第二探针信号，以及其中，所述处理电路系统配置为使用所述第二探针信号来确定取决于所述信道的所述复数传输的所述信道的传输幅度。

15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理电路系统配置为使用所述多个加权相加中的至少两个和至少一个其它的信号来量化地确定以下项中一个或多个：所述复数传输的相位、所述复数传输、平方传输的平均、平均传输的平方、所述传输的方差以及所述信道的复数折射率。

16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述参考信号和脉冲信号起源于相同的源。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述源是固定波长源。

18.根据权利要求16或17所述的设备，其中，所述源是低强度源。

19.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加法电路系统是光学电路系统，所述信道是光学信道以及所述探针信号和所述参考信号是光信号。

20.根据权利要求1所述的设备，其中，具有复数传输的所述信道包括光子微环谐振器。

21.根据权利要求1所述的设备，包括选择电路系统，其被配置为从多个具有不同的谐振频率的光子微环谐振器中选择定义具有复数传输的所述信道的光子微环谐振器。

22.根据权利要求1所述的设备，包括选择电路系统，其被配置为从多个具有不同的Q值的光子微环谐振器中选择定义具有复数传输的所述信道的光子微环谐振器。

23.根据权利要求20、21或22所述的设备，其中，所述微环谐振器或所述多个具有不同的谐振频率的光子微环谐振器中的每个微环谐振器配置为具有取决于所述设备的本体变化的复数传输。

24.根据权利要求20、21或22所述的设备，其中，所述微环谐振器或所述多个具有不同的谐振频率的光子微环谐振器中的每个微环谐振器配置为具有取决于所述设备的环境的复数传输。

25.根据权利要求20、21或22所述的设备，其中，所述微环谐振器或所述多个具有不同的谐振频率的光子微环谐振器中的每个微环谐振器配置为具有取决于温度、pH、湿度、应变、位移、旋转、电场、磁场、化学种类、生物化学中的一个的复数传输。

26.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加法电路系统配置为使用多个定向耦合器和至少一个移相器来交叉耦合所述探针信号和所述参考信号。

27.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加法电路系统包括多模干涉仪。

28.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加法电路系统和所述处理电路系统与光源、耦合器、至少一个微环谐振器以及检测器集成在芯片上。

29.一种用于确定针对信道的一个或多个量化参数的方法，包括：

接收已经通过具有复数传输的信道的探针信号；

接收参考信号；

产生至少：包括所述探针信号和所述参考信号的相加的多个加权相加，在相加之前在所述探针信号与所述参考信号之间应用不同的相对相位旋转；以及

使用所述多个加权相加中的至少两个来确定取决于所述信道的所述复数传输的针对所述信道的第一量化参数，

其中，所述多个加权相加中的每一个包括相同的探针信号和相同的参考信号的不同地加权的相加，其中，所述探针信号和所述参考信号是同时期的。

30.根据权利要求29所述的方法，包括：

提供从相同的固定频率源所接收到的参考信号和所接收到的探针信号。

31.根据权利要求29或30所述的方法，包括：

在所述探针信号与所述参考信号之间应用第一相位旋转之后，将所述探针信号与所述参考信号结合从而产生第一结果信号；

在所述探针信号与所述参考信号之间应用第二相位旋转之后，将所述探针信号与所述参考信号结合从而产生第二结果信号；以及

使用至少所述第一结果信号和所述第二结果信号来确定取决于所述信道的所述复数传输的针对所述信道的第一量化参数，

其中，所述第一相位旋转和所述第二相位旋转相差π/2。

32.根据权利要求31所述的方法，包括：

在所述探针信号与所述参考信号之间应用第三相位旋转之后，将所述探针信号与所述参考信号结合从而产生第三结果信号；

在所述探针信号与所述参考信号之间应用第四相位旋转之后，将所述探针信号与所述参考信号结合从而产生第四结果信号，其中，所述第二相位旋转与所述第一相位旋转之差为π/2；

所述第三相位旋转与所述第一相位旋转之差为π，以及所述第四相位旋转与所述第一相位旋转之差为3π/2。

33.一种用于确定针对信道的一个或多个量化参数的设备，包括：加法电路系统，其被配置为接收已经通过具有复数传输的信道的探针信号和参考信号，并且其被配置为产生至少：包括所述探针信号和所述参考信号的相加的多个加权相加，其中，在相加之前，向所述探针信号和所述参考信号中的一个应用差分复数权重但是不向所述探针信号和所述参考信号中的另一个应用差分复数权重，以及其中，所述多个加权相加中的每一个都使用不同的差分复数权重；以及处理电路系统，其被配置为使用所述多个加权相加中的至少两个来确定取决于所述信道的所述复数传输的针对所述信道的第一量化参数，

其中，所述多个加权相加中的每一个包括相同的探针信号和相同的参考信号的不同地加权的相加，其中，所述探针信号和所述参考信号是同时期的。