CN113179130B - 用于操作光接收模块的方法和光接收模块 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于操作光接收模块的方法和光接收模块。光接收模块包括沿着光传输路径顺次布置的SOA、PIN和TIA。用于操作光接收模块的方法包括：向光接收模块的SOA提供第一预定电流；检测光接收模块的TIA的第一输出；响应于第一输出不小于第一预定输出阈值，在预定电流范围内逐渐增大提供至SOA的电流，以使得TIA针对增大的SOA电流的第二输出等于第二预定输出阈值，其中第二预定输出阈值大于第一预定输出阈值。根据本申请实施例的操作光接收模块的方法和光接收模块，能够防止光接收模块内器件的损坏并且提高光接收模块的使用寿命。

Description

用于操作光接收模块的方法和光接收模块

技术领域

本申请的实施例总体上涉及光通信领域，特别涉及光接收模块的操作方法。

背景技术

随着通信技术的发展，特别是光通信技术的发展，高速光通信模块的长距传输需求也日益增加。通信协议通常要求光通信模块满足，40km/80km等长距离传输要求。由于光通信信号长距离的传输过程中，在通信链路中损耗大，并且无中继放大器，这就导致在光通信信号在到达光模块的接收端时，信号极其弱。因此，需要光模块的接收端即使在极小的光功率下误码率依然可以满足协议要求。

传统的光模块的接收端通常设置半导体光放大器（SOA），SOA在施加电流的情况下，可以放大光信号。然而，在设置SOA的情况下，光通信模块中的光学器件常常存在易于损坏的情形。因此，期待对传统技术进行改进。

发明内容

本申请的实施例提供了一种用于操作光接收模块的方法和光接收模块，旨在解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或多个。

根据本申请的第一方面，提供了一种用于操作光接收模块的方法，所述光接收模块包括沿着光传输路径顺次布置的半导体放大器SOA、光电二极管PIN和跨阻放大器TIA。所述用于操作光接收模块方法包括：向所述光接收模块的所述SOA提供第一预定电流；检测所述光接收模块的所述TIA的第一输出；响应于所述第一输出不小于第一预定输出阈值，在预定电流范围内逐渐增大提供至所述SOA的电流，以使得所述TIA针对所述增大的SOA电流的第二输出等于第二预定输出阈值，其中所述第二预定输出阈值大于所述第一预定输出阈值。

在根据本申请的实施例中，方法还可响应于所述TIA的第二输出等于第二预定输出阈值，启动针对提供至所述SOA的所述电流的PID控制，以使得所述TIA的针对所述PID控制的电流的第三输出等于第三预定输出阈值，其中所述第三预定输出阈值大于所述第二预定输出阈值。

在根据本申请的实施例中，所述第一预定输出阈值可与所述光接收模块是否发出LOS报警相关地被确定。在根据本申请的实施例中，所述第二预定输出阈值可与所述光接收模块的所述PIN的过载损坏的安全裕度相关地被确定。在根据本申请的实施例中，所述第三预定输出阈值可与所述光接收模块的最佳操作性能相关地被确定。

在根据本申请的实施例中，所述PID控制可包括：确定所述第三输出与所述第三预定输出阈值之间的差值；以及将所述第三输出与所述第二预定输出阈值之间的差值作为PID控制器的输入，调节所述PID控制器的控制参数以使得所述差值为零。

在根据本申请的实施例中，方法还可包括：响应于在所述预定电流范围内针对提供至所述SOA的电流的调节无法使得所述第三输出等于所述第三预定输出阈值，确定提供至所述SOA的电流是否达到所述预定电流范围的上限；以及响应于确定提供至所述SOA的电流达到所述预定电流范围的上限，将提供至所述SOA的电流保持处于所述预定电流范围的所述上限。

在根据本申请的实施例中，方法还可包括：响应于所述第一输出小于第一预定输出阈值，发出光功率LOS的报警信号。

根据本申请的第二方面，提供了一种光接收模块。光接收模块可包括沿着光传输路径顺次布置的SOA、PIN和TIA，其中所述光配置模块还包括控制器，所述控制器被配置成执行根据前述方面中任一项所述的方法。

在根据本申请的实施例中，所述光接收模块被配置成根据预定协议实现40或80km的光纤传输。

根据本申请的第三方面，提供了一种用于操作光接收模块的方法，所述光接收模块包括沿着光传输路径顺次布置的半导体放大器SOA、光电二极管PIN、可变光衰减器VOA和跨阻放大器TIA，所述方法包括：向所述光接收模块的所述SOA提供第一预定电流并且向所述VOA提供第一预定电压；检测所述光接收模块的所述TIA的第一输出；响应于所述第一输出不小于第一预定输出阈值，在预定电流范围内逐渐增大提供至所述SOA的电流，以使得所述TIA的第二输出等于第二预定输出阈值，其中所述第二预定输出阈值大于所述第一预定输出阈值。

在根据本申请的实施例中，方法还可包括：响应于所述TIA的第二输出等于第二预定输出阈值，启动针对提供至所述SOA的所述电流的第一PID控制，以使得所述TIA的第三输出等于第三预定输出阈值，其中所述第三预定输出阈值大于所述第二预定输出阈值。

在根据本申请的实施例中，所述第一预定输出阈值与所述光接收模块是否发出LOS报警相关地被确定；和/或所述第二预定输出阈值与所述光接收模块的所述PIN的过载损坏的安全裕度相关地被确定；和/或所述第三预定输出阈值与所述光接收模块的最佳操作性能相关地被确定。

在根据本申请的实施例中，所述第一PID控制可包括：确定所述第二输出与所述第三预定输出阈值之间的差值；以及将所述第二输出与所述第二预定输出阈值之间的差值作为第一PID控制器的输入，调节所述第一PID控制器的控制参数以使得所述差值为零。

在根据本申请的实施例中，方法还可包括：响应于在所述预定电流范围内针对提供至所述SOA的电流的调节无法使得所述第三输出等于所述第三预定输出阈值，确定提供至所述SOA的电流是否达到所述预定电流范围的下限；以及响应于确定提供至所述SOA的电流达到所述预定电流范围的下限，终止所述第一PID控制并且启动针对提供至所述VOA的电压的第二PID控制，以在预定电压范围内调节提供至所述VOA的电压，以使得所述TIA的第四输出等于第三预定输出阈值。

在根据本申请的实施例中，所述第二PID控制可包括：确定所述第四输出与所述第三预定输出阈值之间的差值；以及将所述第四输出与所述第二预定输出阈值之间的差值作为第二PID控制器的输入，调节所述第二PID控制器的控制参数以使得所述差值为零。

在根据本申请的实施例中，方法还可包括：响应于在所述预定电流范围内针对提供至所述SOA的电流的调节无法使得所述第三输出等于所述第三预定输出阈值，确定提供至所述SOA的电流是否达到所述预定电流范围的上限；以及响应于确定提供至所述SOA的电流达到所述预定电流范围的上限，在向所述VOA提供的电压保持在预定范围的最小值的情况下，将提供至所述SOA的电流保持处于所述预定电流范围的所述上限。

根据本申请的第四方面，提供了一种光接收模块。光接收模块可包括沿着光传输路径顺次布置的SOA、VOA、PIN和TIA，其中所述光配置模块还包括控制器，所述控制器被配置成执行根据前述方面中任一项所述的方法。

根据本申请实施例的用于操作光接收模块的方法和光接收模块能够减小光接收模块内器件的损坏，提高了光接收模块的使用寿命。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例而非限制性的方式示出了本申请的若干实施例。

图1示出了根据本申请的第一实施例的光接收模块的整体结构示意图。

图2示出了根据本申请的实施例的用于操作光接收模块的方法的流程图。

图3示出了本申请的另一实施例的用于操作光接收模块的方法的流程图。

图4示出了根据本申请的第二实施例的光接收模块的整体结构示意图。

图5示出了根据本申请的实施例的用于操作光接收模块的方法的流程图。

图6示出了根据本申请的另一实施例的用于操作光接收模块的方法的流程图。

图7示出了根据本申请的另一实施例的用于操作光接收模块的方法的流程图。

在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施例。虽然附图中显示了本申请的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示放置或者位置关系的词汇均基于附图所示的方位或者位置关系，仅为了便于描述本申请的原理，而不是指示或者暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请的限制。

SOA被普遍用于光通信器件的光接收模块，通过针对SOA施加电流信号，用于对光通信信号进行放大，以使得光接收模块中的沿光路设置的后级光器件能够检测到光通信信号。然而，发明人发现，设置有SOA的光接收模块普遍存在过早损坏的现象。发明人经过大量研究发现，输入光接收模块的光信号的功率大小不一。如果针对SOA施加相同的电流信号，以针对光信号以相同比率进行放大，那么所产生的过大光功率易于使得光接收模块的后级光器件损坏。根据本申请实施例，提供了一种用于操作光接收模块的方法和光接收模块，其通过对提供至SOA的电流进行控制，能够有效地防止光接收模块的后级光器件损坏，进而在确保光接收模块满足通信协议要求的情况下提高了光接收模块的使用寿命。

下面结合附图详细说明根据本申请实施例的用于操作光接收模块的方法和光接收模块。图1示出根据本申请的实施例的光接收模块100的整体结构示意图，图2-图4示出根据本申请实施例的用于操作光接收模块的方法的流程图。

如图1所示，光接收模块100包括沿着光传输路径顺次设置的SOA 110、PIN 120和TIA 130。光信号在进入光接收模块100后，首先经过SOA 110，SOA 110可被施加电流I_SOA以对进入光接收模块100的光信号进行缩放。通过控制电流I_SOA的大小，能够控制SOA的缩放比率。PIN 120被配置成将光信号转变为电信号。TIA 130被配置用于将电信号放大，以进一步进行通信处理。鉴于SOA 110、PIN 120、TIA 130是本领域所熟知的部件，省略对其详细描述。

根据本申请实施例的光接收模块100还包括控制器140，控制器140被配置成对基于由TIA 130所提供的接收信号强度指示（RSSI）而对提供至SOA 110的电流I_SOA进行控制，以防止在光接收模块110的操作期间SOA 110过度放大输入信号而导致光接收模块100的后级光器件（例如PIN 120）被经放大的输入信号损坏。

根据本申请实施例的控制器140采用多级控制策略。在第一级策略中，控制器可被控制成基于由TIA 130所提供的RSSI而向SOA 110提供小的电流I_SOA，以在确保不会损坏后级光器件的情况下使得光接收模块能够检测到输入信号。然后，在第二级策略中，控制器可被控制成基于由TIA 130所提供的RSSI而在预定的安全裕度内逐渐增大电流I_SOA的大小，以使得经放大的信号达到预定的功率水平。通过这种方式，可以确保安全的方式快速地将经放大的信号达到预定的功率水平。第二级策略可为粗略调整，尽管第二级粗略能够经放大的信号达到预定的功率水平，但是可能无法实现经放大的信号达到针对光接收模块而言性能最佳的功率水平。

在一些实施例中，控制器140还可包括第三级策略，与第二级策略相比，第三级策略为精细策略调整，例如作为示例，可包括PID控制。第三级策略包括基于由TIA 130所提供的RSSI而在预定的电流范围内精准地调节电流I_SOA的大小，以使得经放大的信号达到预定的光接收模块而言性能最佳的功率水平。通过在第二级策略的基础上采用第三级策略，具有如下优点。特别地，通过第二级策略可以将在第三级策略中的调节范围限制在预定的适度范围内，防止出现调节参数的过调而导致经放大的信号损坏光接收模块100的后级光器件的情形。由此，不仅提高了光接收模块100的工作性能，同时防止了光接收模块100的后级光器件的损坏。

在一些实施例中，控制器140还可包括第四级策略，其针对在电流I_SOA的大小在预定范围内的调节无法实现光接收模块性能的最佳功率水平的情况下，控制器140采取相应的措施进行应对，以满足通信协议针对光接收模块100的要求同时能够确保光接收模块100的后级光器件的安全性。

现结合图2-图3详细说明根据本申请实施例的用于操作光接收模块的方法的流程图。

图2示出根据本申请实施例的用于操作光接收模块的方法200的流程图。如图所示，方法200包括以下步骤。步骤202，向光接收模块100的SOA 110提供第一预定电流。步骤204，检测光接收模块100的TIA 130的第一输出。步骤206，响应于第一输出不小于第一预定输出阈值，在预定电流范围内逐渐增大提供至SOA 110的电流I_SOA，以使得TIA的第二输出等于第二预定输出阈值，其中第二预定输出阈值大于第一预定输出阈值。

通过选择适当的第一预定电流，可确保进入光接收模块100的输入信号被得到适当地放大，以能够在光输入信号被光接收模块100检测到同时、确保损坏光接收模块100的后级光器件的可能性最小。在一些实施例中，第一预定电流可基于经验来进行预先设定。例如，在一些实施例中，在光接收模块100的应用环境较好的情况下，第一预定电流可设置为较小的初始值；而在其他实施例中，例如，在光接收模块100的应用环境较差的情况下，第一预定电流可设置为较大的初始值。

在一些实施例中，TIA 130的第一输出RSSI可包括PIN 120的镜像电流，由此可基于RSSI监控PIN 120所产生的电流大小，进而可以获得PIN 120的光功率。通过检测TIA 130的输出RSSI，可以确定PIN 120的光功率。由此，基于TIA 130的输出RSSI来控制提供至SOA110的电流，可以防止由于SOA 110的不当放大而造成的PIN 120的损坏的情形。

在一些实施例中，第一预定输出阈值与光接收模块是否发出光信号丢失（LOS）报警相关地被确定。第一预定输出阈值为光接收模块100提供可观测的光输入信号度量。第二预定输出阈值大于第一预定输出阈值，并且与光接收模块的PIN 120的过载损坏的安全裕度相关地被确定。在确定TIA 130的输出RSSI超过第一预定输出阈值的情况下（即确定有光信号输入的情况下），在预定电流范围内逐渐增大提供至SOA 110的电流I_SOA，以使得TIA的第二输出等于第二预定输出阈值。通过这种方式，可以确保安全的方式快速地将经放大的信号达到预定的功率水平。这里的术语“逐渐”可以包括线性地改变，也可以包括阶跃地改变。通过在预定电流范围内逐渐增大提供至SOA 110的电流I_SOA，可以快速地并且粗略地将经放大的光信号达到预定的功率水平，尽管可能无法实现经针对光接收模块而言性能最佳的功率水平。

在一些实施例中，方法200还可包括：步骤208，响应于TIA 130的第二输出等于第二预定输出阈值，启动针对提供至SOA 110的电流I_SOA的PID控制，以使得TIA 130的第二输出等于第三预定输出阈值，其中第三预定输出阈值大于第二预定输出阈值。在一些实施例中，第三预定输出阈值与光接收模块的最佳操作性能相关地被确定。

通过启动PID控制，可基于TIA 130的输出RSSI精准地控制提供至SOA 110的电流I_SOA，针对所输入的不同的输入光信号，确保TIA 130的第二输出保持在预定的性能水平（例如，针对光接收模块100的最佳操作性能水平）。在光接收模块100的操作期间，基于输入信号而对针对SOA 110的电流I_SOA进行精准调节时，例如利用PID控制来调节电流I_SOA时，可能存在针对电流I_SOA超调的情形。通过在第二预定输出阈值的基础上实施精准调节，防止出现调节参数的过调而导致经放大的信号损坏光接收模块100的后级光器件的情形。由此，不仅提高了光接收模块100的工作性能，同时防止了光接收模块100的后级光器件的损坏。

在一些实施例中，PID控制可包括：确定第二输出与第三预定输出阈值之间的差值；以及将第二输出与第二预定输出阈值之间的差值作为PID控制器的输入，调节PID控制器的控制参数以使得差值为零。应当理解的是，PID控制器仅仅是控制器的示例，也可以采用其他的控制器设计来实现差分调节。具体而言，正常状态下，光输入信号的输入光功率OP不变，TIA 130的第二输出RSSI m不变，I_SOA不变。光输入信号的输入光功率OP变化了△OP，则在采样周期的短时间内检测到第二输出RSSI m也会变化△m。在这种情况下，△m可作为PID控制器的输入，I_SOA是PID控制器的控制量。通过PID控制器的PID控制，不断调节PID控制的控制参数，以使得I_SOA不断被调节，直到△m=0，从而达到动态平衡。在采样周期内，如果检测到光输入信号的输入光功率OP又发生变化，则重复以上步骤，直到达到新的动态平衡。

在一些实施例中，方法200还可包括：步骤210，响应于第一输出小于第一预定输出阈值，发出光功率LOS的报警信号。通过设置第一预定输出阈值，当光输入信号输入到光接收模块100时，如果TIA 130的输出RSSI大于第一预定输出阈值时，则表明光接收模块100能够识别出光输入信号。如果TIA 130的输出RSSI过小，则说明此时没有输入光，则光接收模块100上报光功率LOS。由此，可方便地提供报警。

在光接收模块100的操作期间，例如在光接收模块100执行PID控制期间，存在在预定电流范围内针对提供至SOA 110的电流I_SOA的调节无法使得第二输出等于第三预定输出阈值的情形。光接收模块100需要针对这种情形做出处理。图3示出根据本申请另一个实施例的用于操作光接收模块的方法300的流程图。

如图3所示，用于操作光接收模块的方法300还可包括：步骤302，响应于在预定电流范围内针对提供至SOA的电流的调节无法使得第三输出等于第三预定输出阈值，确定提供至SOA的电流是否达到预定电流范围的上限。步骤304，响应于确定提供至SOA的电流达到预定电流范围的上限，将提供至SOA的电流保持处于预定电流范围的上限。

在这种情况下，通过判断光接收模块100无法得到第三预定输出阈值的原因是由于光输入信号的光功率过小导致的。通过使得SOA以最大放大电流工作，以确保光接收模块100发挥最佳工作性能。

在一些实施例中，方法300还包括：步骤306，持续监控TIA 130的第三输出RSSI，并且在第三输出RSSI低于预定阈值（例如低于第一预定阈值）的情况下，发出光功率LOS的报警信号。

在一些实施例中，方法300还可包括：响应于在预定电流范围内针对提供至SOA的电流的调节无法使得第三输出等于第三预定输出阈值，确定提供至SOA的电流是否达到预定电流范围的下限。在确定提供至SOA的电流达到预定电流范围的下限的情况下，可以采取相应的保护措施防止光输入信号对PIN造成损害。在一些实施例中，保护措施可包括在预定时间段内持续监测光输入信号的大小，如果光输入信号持续较大，则停止光接收模块的工作。

图4示出根据本申请的第二实施例的光接收模块400的整体结构示意图。第二实施例的光接收模块400与第一实施例的光接收模块100类似，区别仅在于光接收模块400还包括可变光衰减器（VOA）450。鉴于第二实施例的光接收模块400的SOA 410、PIN 420和TIA430与第一实施例的光接收模块100的SOA 110、PIN 120和TIA 130的操作和结构类似，省略对其详细描述；重点放在与第一实施例的不同之处。在第二实施例的光接收模块400中，通过设置VOA 450并且通过对提供至VOA 450的电压V_VOA的控制，能够对对流向PIN 420的光功率进行进一步地限制，特别地通过对经SOA 410放大的光信号进行衰减，以确保光接收模块400的后级器件（例如PIN420）不被损坏。

图5示出根据本申请第二实施例的光接收模块400的操作方法500的示例框图。如图5所示，方法500包括以下步骤。步骤502，向光接收模块400的SOA 410提供第一预定电流并且向VOA 450提供第一预定电压。步骤504，检测光接收模块400的TIA 430的第一输出。步骤506，响应于第一输出不小于第一预定输出阈值，在预定电流范围内逐渐增大提供至SOA410的电流I_SOA，以使得TIA的第二输出等于第二预定输出阈值，其中第二预定输出阈值大于第一预定输出阈值。

通过选择适当的第一预定电流，可确保进入光接收模块400的输入信号被得到适当地放大，以能够在光输入信号被光接收模块400检测到同时、确保损坏光接收模块400的后级光器件的可能性最小。在一些实施例中，第一预定电流可基于经验来进行预先设定。例如，在一些实施例中，在光接收模块400的应用环境较好的情况下，第一预定电流可设置为较小的初始值；而在其他实施例中，例如，在光接收模块400的应用环境较差的情况下，第一预定电流可设置为较大的初始值。

类似地，通过选择适当的第一预定电压，可确保进入光接收模块400的输入信号被得到适当地放大，以能够在光输入信号被光接收模块400检测到同时、确保损坏光接收模块400的后级光器件的可能性最小。在一些实施例中，第一预定电压可被选择为工作电压的最小值。在一些实施例中，第一预定电压可被选择为工作电压范围内的较小值。

在一些实施例中，TIA 430的第一输出RSSI可包括PIN 420的镜像电流，由此可基于RSSI监控PIN 420所产生的电流大小，进而可以获得PIN 420的光功率。通过检测TIA 430的输出RSSI，可以确定PIN 420的光功率。由此，基于TIA 430的输出RSSI来控制提供至SOA410的电流，可以防止由于SOA 410的不当放大而造成的PIN 420的损坏的情形。

在一些实施例中，第一预定输出阈值与光接收模块是否发出光信号丢失（LOS）报警相关地被确定。第一预定输出阈值为光接收模块400提供可观测的光输入信号度量。第二预定输出阈值大于第一预定输出阈值，并且与光接收模块的PIN 420的过载损坏的安全裕度相关地被确定。在确定TIA 430的输出RSSI超过第一预定输出阈值的情况下（即确定有光信号输入的情况下），在预定电流范围内逐渐增大提供至SOA 410的电流I_SOA，以使得TIA的第二输出等于第二预定输出阈值。通过这种方式，可以确保安全的方式快速地将经放大的信号达到预定的功率水平。这里的术语“逐渐”可以包括线性地改变，也可以包括阶跃地改变。通过在预定电流范围内逐渐增大提供至SOA 410的电流I_SOA，可以快速地并且粗略地将经放大的光信号达到预定的功率水平，尽管可能无法实现经针对光接收模块而言性能最佳的功率水平。

在一些实施例中，方法500还可包括：步骤508，向VOA 450提供第一预定电压的状态下，响应于TIA 430的第二输出等于第二预定输出阈值，启动针对提供至SOA 410的电流I_SOA的第一PID控制，以使得TIA 430的第二输出等于第三预定输出阈值，其中第三预定输出阈值大于第二预定输出阈值。在一些实施例中，第三预定输出阈值与光接收模块的最佳操作性能相关地被确定。

通过启动第一PID控制，可基于TIA 430的输出RSSI精准地控制提供至SOA 410的电流I_SOA，针对所输入的不同的输入光信号，确保TIA 430的第二输出保持在预定的性能水平（例如，针对光接收模块400的最佳操作性能水平）。在光接收模块400的操作期间，基于输入信号而对针对SOA 410的电流I_SOA进行精准调节时，例如利用PID控制来调节电流I_SOA时，可能存在针对电流I_SOA超调的情形。通过在第二预定输出阈值的基础上实施精准调节，防止出现调节参数的过调而导致经放大的信号损坏光接收模块400的后级光器件的情形。由此，不仅提高了光接收模块400的工作性能，同时防止了光接收模块400的后级光器件的损坏。

在一些实施例中，第一PID控制可包括：确定第二输出与第三预定输出阈值之间的差值；以及将第二输出与第二预定输出阈值之间的差值作为PID控制器的输入，调节PID控制器的控制参数以使得差值为零。应当理解的是，PID控制器仅仅是控制器的示例，也可以采用其他的控制器设计来实现差分调节。具体而言，正常状态下，光输入信号的输入光功率OP不变，TIA 430的第二输出RSSI m不变，I_SOA不变。光输入信号的输入光功率OP变化了△OP，则在采样周期的短时间内检测到第二输出RSSI m也会变化△m。在这种情况下，△m可作为PID控制器的输入，I_SOA是PID控制器的控制量。通过PID控制器的PID控制，不断调节PID控制的控制参数，以使得I_SOA不断被调节，直到△m=0，从而达到动态平衡。在采样周期内，如果检测到光输入信号的输入光功率OP又发生变化，则重复以上步骤，直到达到新的动态平衡。

在一些实施例中，方法500还可包括：步骤510，响应于第一输出小于第一预定输出阈值，发出光功率LOS的报警信号。通过设置第一预定输出阈值，当光输入信号输入到光接收模块400时，如果TIA 430的输出RSSI大于第一预定输出阈值时，则表明光接收模块400能够识别出光输入信号。如果TIA 430的输出RSSI过小，则说明此时没有输入光，则光接收模块400上报光功率LOS。由此，可方便地提供报警。

在光接收模块400的操作期间，例如在光接收模块400执行第一PID控制期间，存在在预定电流范围内针对提供至SOA 410的电流I_SOA的调节无法使得第二输出等于第三预定输出阈值的情形。光接收模块400需要针对这种情形做出处理。

图6示出根据本申请另一个实施例的用于操作光接收模块400的方法600的流程图。如图6所示，用于操作光接收模块的方法600还可包括：步骤602，响应于在预定电流范围内针对提供至SOA 410的电流的调节无法使得第三输出等于第三预定输出阈值，确定提供至SOA 410的电流是否达到预定电流范围的上限。步骤604，响应于确定提供至SOA 410的电流达到预定电流范围的上限，将提供至SOA 410的电流保持处于预定电流范围的上限。

在这种情况下，通过判断光接收模块400无法得到第三预定输出阈值的原因是由于光输入信号的光功率过小导致的。通过使得SOA 410以最大放大电流工作，以确保光接收模块400发挥最佳工作性能。

在一些实施例中，方法600还包括：步骤606，持续监控TIA 430的第三输出RSSI，并且在第三输出RSSI低于预定阈值（例如低于第一预定阈值）的情况下，发出光功率LOS的报警信号。

在一些实施例中，方法600还可包括：响应于在预定电流范围内针对提供至SOA410的电流的调节无法使得第三输出等于第三预定输出阈值，确定提供至SOA 410的电流是否达到预定电流范围的下限。在确定提供至SOA 410的电流达到预定电流范围的下限的情况下，可以采取相应的保护措施防止光输入信号对PIN 420造成损害。

图7示出根据本申请的另一实施例的用于操作光接收模块400的方法700的流程图。如图7所示，用于操作光接收模块的方法700还可包括：在702处，响应于在预定电流范围内针对提供至SOA 410的电流的调节无法使得第三输出等于第三预定输出阈值，确定提供至SOA 410的电流是否达到预定电流范围的下限。在704处，响应于确定提供至SOA 410的电流达到预定电流范围的下限，终止第一PID控制并且启动针对提供至VOA 450的电压的第二PID控制，以在预定电压范围内调节提供至VOA 450的电压，以使得TIA 430的第四输出等于第三预定输出阈值。

在这种情况下，通过判断光接收模块400无法得到第三预定输出阈值的原因是由于光输入信号的光功率过大导致的。通过启动第二PID控制，以控制提供至VOA 450的电压，由此对经过SOA 410的信号进行衰减，以进一步提高光接收模块400的安全保护功能，特别地防止对PIN 420造成损害。

在一些实施例中，第二PID控制包括：确定所述第四输出与所述第三预定输出阈值之间的差值；以及将所述第四输出与所述第二预定输出阈值之间的差值作为第二PID控制器的输入，调节所述第二PID控制器的控制参数以使得所述差值为零。应当理解的是，PID控制器仅仅是控制器的示例，也可以采用其他的控制器设计来实现差分调节。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (12)

1.一种用于操作光接收模块的方法，其特征在于，所述光接收模块包括沿着光传输路径顺次布置的半导体放大器SOA、光电二极管PIN和跨阻放大器TIA，所述方法包括：

向所述光接收模块的所述SOA提供第一预定电流；

检测所述光接收模块的所述TIA的第一输出；

响应于所述第一输出不小于第一预定输出阈值，在预定电流范围内逐渐增大提供至所述SOA的电流，以使得所述TIA针对所述增大的SOA电流的第二输出等于第二预定输出阈值，其中所述第二预定输出阈值大于所述第一预定输出阈值；

所述方法还包括响应于所述TIA的第二输出等于第二预定输出阈值，启动针对提供至所述SOA的所述电流的PID控制，以使得所述TIA的针对所述PID控制的电流的第三输出等于第三预定输出阈值，其中所述第三预定输出阈值大于所述第二预定输出阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定输出阈值与所述光接收模块是否发出LOS报警相关地被确定；和/或

所述第二预定输出阈值与所述光接收模块的所述PIN的过载损坏的安全裕度相关地被确定；和/或

所述第三预定输出阈值与所述光接收模块的最佳操作性能相关地被确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PID控制包括：

确定所述第三输出与所述第三预定输出阈值之间的差值；以及

将所述第三输出与所述第二预定输出阈值之间的差值作为PID控制器的输入，调节所述PID控制器的控制参数以使得所述差值为零。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于在所述预定电流范围内针对提供至所述SOA的电流的调节无法使得所述第三输出等于所述第三预定输出阈值，确定提供至所述SOA的电流是否达到所述预定电流范围的上限；以及

响应于确定提供至所述SOA的电流达到所述预定电流范围的上限，将提供至所述SOA的电流保持处于所述预定电流范围的所述上限。

5.一种光接收模块，其特征在于，包括沿着光传输路径顺次布置的SOA、PIN和TIA，其中所述光接收模块还包括控制器，所述控制器包括被配置成执行根据权利要求1-4中任一项所述的方法。

6.一种用于操作光接收模块的方法，其特征在于，所述光接收模块包括沿着光传输路径顺次布置的半导体放大器SOA、光电二极管PIN、可变光衰减器VOA和跨阻放大器TIA，所述方法包括：

向所述光接收模块的所述SOA提供第一预定电流并且向所述VOA提供第一预定电压；

检测所述光接收模块的所述TIA的第一输出；

响应于所述第一输出不小于第一预定输出阈值，在预定电流范围内逐渐增大提供至所述SOA的电流，以使得所述TIA的第二输出等于第二预定输出阈值，其中所述第二预定输出阈值大于所述第一预定输出阈值；

所述方法还包括响应于所述TIA的第二输出等于第二预定输出阈值，启动针对提供至所述SOA的所述电流的第一PID控制，以使得所述TIA的第三输出等于第三预定输出阈值，其中所述第三预定输出阈值大于所述第二预定输出阈值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一预定输出阈值与所述光接收模块是否发出LOS报警相关地被确定；和/或

所述第二预定输出阈值与所述光接收模块的所述PIN的过载损坏的安全裕度相关地被确定；和/或

所述第三预定输出阈值与所述光接收模块的最佳操作性能相关地被确定。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一PID控制包括：

确定所述第二输出与所述第三预定输出阈值之间的差值；以及

将所述第二输出与所述第二预定输出阈值之间的差值作为第一PID控制器的输入，调节所述第一PID控制器的控制参数以使得所述差值为零。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于在所述预定电流范围内针对提供至所述SOA的电流的调节无法使得所述第三输出等于所述第三预定输出阈值，确定提供至所述SOA的电流是否达到所述预定电流范围的下限；以及

响应于确定提供至所述SOA的电流达到所述预定电流范围的下限，终止所述第一PID控制并且启动针对提供至所述VOA的电压的第二PID控制，以在预定电压范围内调节提供至所述VOA的电压，以使得所述TIA的第四输出等于第三预定输出阈值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二PID控制包括：

确定所述第四输出与所述第三预定输出阈值之间的差值；以及

将所述第四输出与所述第二预定输出阈值之间的差值作为第二PID控制器的输入，调节所述第二PID控制器的控制参数以使得所述差值为零。

11.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于在所述预定电流范围内针对提供至所述SOA的电流的调节无法使得所述第三输出等于所述第三预定输出阈值，确定提供至所述SOA的电流是否达到所述预定电流范围的上限；以及

响应于确定提供至所述SOA的电流达到所述预定电流范围的上限，在向所述VOA提供的电压保持在预定范围的最小值的情况下，将提供至所述SOA的电流保持处于所述预定电流范围的所述上限。

12.一种光接收模块，其特征在于，包括沿着光传输路径顺次布置的SOA、VOA、PIN和TIA，其中所述光接收模块还包括控制器，所述控制器包括被配置成执行根据权利要求6-11中任一项所述的方法。

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