CN113258999A - 校准光接收模块上报光功率的方法、光接收模块和介质 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例涉及用于校准光接收模块上报光功率的方法、光接收模块和计算机存储介质。该方法包括获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量；响应于确定第一预定输入光信号下的实际光功率与第一接收光功率的差值小于或者等于第一功率校准阈值，获取光接收模块在无输入光信号下的多个采样值；响应于确定第二接收光功率大于第二功率阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值，以便基于经更新的标准系数特征向量更新第二接收光功率；以及响应于经更新的第二接收光功率小于第二功率阈值，确定当前标准系数特征向量满足常温上报条件。本申请能够在存在实际输入光信号和不存在输入光信号的条件下均能够准确地监测并上报接收光功率。

Description

校准光接收模块上报光功率的方法、光接收模块和介质

技术领域

本申请的实施例总体涉及信息处理领域，具体涉及用于校准光接收模块上报光功率的方法、光接收模块和计算机存储介质。

背景技术

光模块(optical module)包括光发射模块和光接收模块，光发射模块把电信号转换成一定码率的光信号，通过光纤传送后，光信号输入光接收模块（Receiver OpticalSubassembly，ROSA）后，再由光接收模块的光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出相应码率的电信号，光接收模块需要实时采样所接收的输入光信号的光功率并上报给上位机。为了使得光接收模块能够准确地针对不同输入光信号的光功率均能准确监测并上报，需要针对光接收模块所计算的光功率进行校准。传统的用于校准光接收模块上报光功率的方法例如包括通过接收PD/APD、TIA芯片、ADC采样电路，将采样ADC值与接收光功率(单位0.1uW)大小关联，以用于实现光接收模块接收光功率的校准与上报。

在传统的用于校准光接收模块上报光功率的方法中，能够准确地对具有一定光功率的输入光信号进行准确的检测和上报，但是在无输入光信号的条件下，由于PD/APD存在固有的暗电流，特别是在高温下，热噪声和暗电流的作用更加明显，因此会导致即便在无输入光信号的条件下，ADC采样电路依然能够采集到一定的采样值，从而造成光接收模块在无输入光信号的条件下也监测并上报错误的接收光功率，进而导致光信号传输的偏差甚至错误。

综上，传统的用于校准光接收模块上报光功率的方法的不足之处在于：难以兼顾在存在实际输入光信号和不存在输入光信号的条件下均能够准确地监测并上报接收光功率。

发明内容

提供了一种用于校准光接收模块上报光功率的方法、光接收模块和计算机存储介质，能够在存在实际输入光信号和不存在输入光信号的条件下均能够准确地监测并上报接收光功率。

根据本申请的第一方面，提供了一种用于校准光接收模块上报光功率的方法。该方法包括：在光接收模块处，响应于接收到用于校准光接收模块上报光功率的指令，获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量，标准系数特征向量包括多个系数值，多个系数值中的每个系数值与对应采样次数下的采样值相关联；基于标准系数特征向量和光接收模块在第一预定输入光信号下的多个采样值，计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率，第一预定输入光信号的实际光功率大于或者等于预定大光功率阈值；响应于确定第一预定输入光信号下的实际光功率与第一接收光功率的差值小于或者等于第一功率校准阈值，获取光接收模块在无输入光信号下的多个采样值；基于标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值来计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率；响应于确定第二接收光功率大于第二功率阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值，以便在确定第一预定输入光信号下的实际光功率与基于经更新的标准系数特征向量而计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值时，基于经更新的标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值更新第二接收光功率；以及响应于经更新的第二接收光功率小于第二功率阈值，确定当前标准系数特征向量满足常温上报条件，以用于计算上报光功率。

根据本申请的第二方面，提供了一种光接收模块。该光接收模块包括：监控光功率二极管，用于将输入光信号转换成电信号；跨阻放大器芯片，用于将所转换的电信号转换成具有相同幅度的数字信号；采样接口，用于基于数字信号生成采样值以及将采样值输入至处理器；通讯接口，用于发送处理器所计算的关于输入光信号的上报光功率；处理器与处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被处理器执行的指令，指令被处理器执行，以使处理器能够执行根据第一方面的方法。

在本申请的第三方面中，提供了存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使处理器实现根据本申请的第一方面的方法。

在一些实施例中，计算上报光功率包括：调整当前温度至大于第三温度阈值，以用于经由调整满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值以使得标准系数特征向量满足高温上报条件；调整当前温度至小于第四温度阈值，以用于经由调整满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值以使得标准系数特征向量满足低温上报条件；以及基于满足常温上报条件的标准系数特征向量、满足高温上报条件的标准系数特征向量和满足低温上报条件的标准系数特征向量，确定校准后的系数特征向量；基于校准后的系数特征向量和针对当前输入光信号的采样值，生成当前输入光信号的上报功率。

在一些实施例中，基于标准系数特征向量和光接收模块在第一预定输入光信号下的多个采样值计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率包括：基于当前温度和光接收模块的型号，查询存储在光接收模块中的多个温度补偿表，以便获取对应温度补偿值，温度补偿表是基于针对同种型号的多个不同的光接收模块的测量数据而确定，温度补偿表针对光接收模块的每一种型号指示以预定温度为间隔的多个对应温度补偿值；以及基于标准系数特征向量、光接收模块在第一预定输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和平移值，计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率。

在一些实施例中，基于标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值来计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率包括：基于标准系数特征向量、无输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和平移值，计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率。

在一些实施例中，用于校准光接收模块上报光功率的方法还包括：响应于确定第二接收光功率大于第二功率阈值并且平移次数小于或者等于平移次数阈值，调整平移值并且使得平移次数加一；在确定第一预定输入光信号下的实际光功率与基于经更新的标准系数特征向量、对应温度补偿值和经调整的平移值而计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值时，基于经更新的标准系数特征向量、无输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和经调整的平移值更新第二接收光功率。

在一些实施例中，用于校准光接收模块上报光功率的方法还包括：响应于确定以下任一条件满足，确定平移次数是否大于平移次数阈值：第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值；以及第二接收光功率大于第二功率阈值；响应于确定确平移次数大于平移次数阈值，生成用于指示排查光接收模块或者校准台位的信号。。

在一些实施例中，获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量包括：响应于确定当前温度处于第一温度阈值和第二温度阈值之间，以预定间隔的衰减量针对光接收模块的输入光信号进行衰减，以便生成N+1次具有不同光功率的输入光信号，N为正整数；针对所生成的每一次具有不同光功率值的输入光信号，光接收模块的计算单元分别经由跨阻放大器和采样接口获取对应的采样值，以便获取N+1次不同光功率的输入光信号下的N+1次采样值；以及基于N+1次输入光信号的光功率和N+1次采样值，计算标准系数特征向量。

在一些实施例中，用于校准光接收模块上报光功率的方法还包括：响应于确认获取到标准系数特征向量，使得校准次数加一；响应于确定第一预定输入光信号下的实际光功率与第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值，确定校准次数是否大于校准次数阈值；以及响应于确定校准次数是否大于校准次数阈值，生成用于指示排查光接收模块或者校准台位的信号。

在一些实施例中，经由调整满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值以使得标准系数特征向量满足高温上报条件包括：响应于确认当前温度大于第三温度，调整校准次数至零，第三温度阈值大于第一温度阈值；响应于确定第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值小于或者等于第一功率校准阈值，确定第二接收光功率是否大于第二功率阈值；响应于确定以下任一条件满足，确定校准次数是否大于校准次数阈值：第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值；第二接收光功率大于第二功率阈值；响应于确定校准次数小于或者等于校准次数阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值并且使得校准次数加一，以用于确定下一校准次数下的第二接收光功率是否大于第二功率阈值；以及响应于确定第二接收光功率小于或者等于第二功率阈值，确定经更新的标准系数特征向量满足高温校准条件。

在一些实施例中，用于校准光接收模块上报光功率的方法还包括：确定所计算的上报光功率是否大于第二功率阈值并且小于第三功率阈值，第三功率阈值小于光接收模块的上报光功率范围的下限值；响应于确定所计算的上报光功率大于第二功率阈值并且小于第三功率阈值，上报第二功率阈值；以及响应于确定所计算的上报光功率大于或者等于第三功率阈值，上报所计算的上报光功率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素。

图1示出了根据本申请的实施例的用于校准光接收模块上报光功率的方法的系统的示意图。

图2示出了根据本申请的实施例的用于校准光接收模块上报光功率的方法的流程图。

图3示出了根据本申请的实施例的用于计算上报光功率的方法的流程图。

图4示出了根据本申请的实施例的基于温度补偿表和平移值的校准光接收模块上报光功率的方法的流程图。

图5示出了根据本申请的实施例的用于确定上报光功率的方法的流程图。

图6示出了根据本申请的实施例的经校准后系数特征向量中的至少部分系数值的示意图。

图7示出了根据本申请的实施例的温度补偿表和平移值的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

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“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的样本。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

如上所描述，在传统的用于校准光接收模块上报光功率的方法中，能够准确地对具有一定光功率的输入光信号进行准确的检测和上报，但是在无输入光信号的条件下，由于PD/APD存在固有的暗电流，特别是在高温下，热噪声和暗电流的作用更加明显，因此会导致即便在无输入光信号的条件下，ADC采样电路依然能够采集到一定的采样值，从而造成光接收模块在无输入光信号的条件下也监测并上报错误的接收光功率，进而导致光信号传输的偏差甚至错误。

为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本申请的示例实施例提出了一种用于校准光接收模块上报光功率的的方案。在该方案中，通过在接收到用于校准光接收模块上报光功率的指令后，获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量；然后基于标准系数特征向量和在第一预定输入光信号（大于或者等于预定大光功率阈值）下的多个采样值来计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率，本申请可以基于常温校准后的标准系数特征向量来计算大光条件下的第一接收光功率。进一步，本申请在确定该大光条件下的实际光功率与所计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值，获取光接收模块在无输入光信号下的采样值；以及基于标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值来计算无输入光信号下的第二接收光功率，本申请可以在大光条件下的第一接收光功率满足对应校准条件的情况下进一步确定无输入光信号下的第二接收光功率是否满足对应的校准条件。进一步的，本申请通过在确定第二接收光功率大于第二功率阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值，以便在大光条件下的第一接收光功率依然满足校准条件的情况下，再次基于经更新的标准系数特征向量计算无输入光信号下的第二接收光功率，以及在所重新计算的第二接收光功率小于第二功率阈值时，确定当前标准系数特征向量满足常温上报条件，以用于计算上报光功率，本申请能够使得经更新的标准系数特征向量同时满足大光输入条件下和无光输入条件均满足各自对应的功率偏差条件。因而，本申请能够在存在实际输入光信号和不存在输入光信号的条件下均准确地监测并上报光功率。

在下文中，将结合附图更详细地描述本方案的具体示例。

图1示出了根据本申请的实施例的用于校准光接收模块上报光功率的方法的系统100的示意图。如图1所示，系统100包括光接收模块160和计算设备150。光接收模块160例如至少包括：监控光功率二极管110、跨阻放大器芯片120、采样接口132、处理单元130和通讯接口140等组件。

关于监控光功率二极管110，其用于用于将输入光信号转换成电信号。例如，通过光电效应将输入光信号112转换成电信号（例如电流信号）。监控光功率二极管110例如是PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。在一些实施例中，监控光功率二极管110例如使用雪崩光电二极管，以便通过雪崩倍增效应使光电流增加一倍，以用于提高光接收模块160的灵敏度。

关于跨阻放大器芯片120（即，TIA芯片），其用于将所转换的电信号转换成具有相同幅度的数字信号。跨阻放大器芯片120例如包括未示出的跨阻放大器（即，TIA）、限幅放大器（即，LA）。跨阻放大器用于电流信号到电压信号的转换。跨阻放大器输出的电压信号为模拟信号。限幅放大器用于对电压信号的幅度进行控制输出，以便将不同幅度的电压信号转换成具有相同幅度的数字信号。

关于采样接口132用于基于数字信号生成采样值以及将采样值输入至处理单元130。跨阻放大器芯片120所输出的数字信号例如经由采样接口132获得关于输入光信号下的采样值，并且输入处理单元130。

关于通讯接口140，其用于提供处理单元130与外部的通信，通讯接口140例如是I2C接口。

关于处理单元130，其例如是单片机或微控制器，用于对经由采样接口132所获取的采样值进行处理，以及与计算设备150和光接收模块160的内部组件的信号交互。处理单元130还用于校准光接收模块上报光功率。具体而言，处理单元130用于在接收到例如来自计算设备150的用于校准光接收模块上报光功率的指令时，获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量；基于所获取的标准系数特征向量和第一预定输入光信号（其光功率≥大光功率阈值）下的多个采样值计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率；以及在确定第一预定输入光信号下的实际光功率与所计算的第一接收光功率的差值小于或者等于第一功率校准阈值时，获取光接收模块在无输入光信号下的采样值。处理单元130还用于基于标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值来计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率；以及在确定第二接收光功率大于第二功率阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值，以便在确定第一预定输入光信号下的实际光功率与基于经更新的标准系数特征向量而计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值时，基于经更新的标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值更新第二接收光功率；以及在经更新的第二接收光功率小于第二功率阈值时确定当前标准系数特征向量满足常温上报条件，以用于计算上报光功率。

关于计算设备150，其例如是上位机，用于发送用于校准光接收模块160上报光功率的指令，以及接收光接收模块160的上报光功率。计算设备150与光接收模块160之间可以通过多种方式进行信号交互。例如而不限于经由USB接口方式与光接收模块160进行信号交互。计算设备150例如包括但不限于服务器计算机、多处理器系统、大型计算机、包括上述系统或设备中的任意一个的分布式计算环境等。在一些实施例中，计算设备150可以具有一个或多个处理单元，包括诸如图像处理单元GPU、现场可编程门阵列FPGA和专用集成电路ASIC等的专用处理单元以及诸如中央处理单元CPU的通用处理单元。

以下将结合图2描述根据本申请的实施例的用于校准光接收模块上报光功率的方法。图2示出了根据本申请的实施例的用于校准光接收模块上报光功率的方法200的流程图。应当理解，方法200例如可以在图1所描述的光接收模块160处执行。方法200还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本申请的范围在此方面不受限制。

在步骤202处，光接收模块160确认是否接收到用于校准光接收模块上报光功率的指令。如果光接收模块160确认未接收到用于校准光接收模块上报光功率的指令，在步骤202处等待并再次确认是否接收到用于校准光接收模块上报光功率的指令。

在步骤204处，如果光接收模块160接收到用于校准光接收模块上报光功率的指令，获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量，标准系数特征向量包括多个系数值，多个系数值中的每个系数值与对应采样次数下的采样值相关联。在一些实施例中，在一些实施例中，方法200还包括：如果光接收模块160确认获取到标准系数特征向量，使得校准次数加一。

关于获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量的方法，其例如包括：确定当前温度是否处于第一温度阈值和第二温度阈值之间（第一温度阈值和第二温度阈值例如为用于界定常温的上限与下限温度值。当前温度是否处于第一温度阈值和第二温度阈值之间，则表明当前温度为常温）；如果确定当前温度处于第一温度阈值和第二温度阈值之间，以预定间隔的衰减量针对光接收模块的输入光信号进行衰减，以便生成N+1次具有不同光功率的输入光信号，N为正整数；针对所生成的每一次具有不同光功率值的输入光信号，光接收模块的计算单元分别经由跨阻放大器和采样接口获取对应的采样值，以便获取N+1次不同光功率的输入光信号下的N+1次采样值；以及基于N+1次输入光信号的光功率和N+1次采样值，标准系数特征向量计算计算标准系数特征向量。

在步骤206处，光接收模块160基于标准系数特征向量和光接收模块在第一预定输入光信号下的多个采样值，计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率，第一预定输入光信号的实际光功率大于或者等于预定大光功率阈值。

以下结合表达式（1）至（5）说明经由常温校准而计算计算标准系数特征向量的方法和光模块接收计算接收光功率的方法。

（1）

在上述表达式（1）中，N（N为正整数）代表光模块接收校准次数。K_i（i=0,1,2…N）代表标准系数特征向量中的系数值，K₀代表标准系数特征向量中的第一系数值。P代表所计算的接收光功率。其单位0.1uW。n代表ADC的采样值。n^N代表第N次的采样值。

为了确定标准系数特征向量[K₀,…K_N-1,K_N]，需要经由常温校准而计算的标准系数特征向量中的各个系数K_i(i=0,1,2…N)，进而需要获取N+1次不同光功率条件下的N+1次ADC采样值，然后计算出标准系数特征向量K中的各个系数K_i(i=0,1,2…N)。以下结合表达式（2）和（3）说明获取标准系数特征向量K的方式。

（2）

在上述表达式（2）中， n_i(i=1,2…N+1)代表N+1次不同光功率下的N+1次采样值。P_i(i=1,2…N+1)代表N+1次不同的接收光功率。 [K₀,…K_N-1,K_N]代表标准系数特征向量。

应当理解，常温校准过程中选择光功率点之间分布较大，因此，表达式（2）所表征的采样矩阵存在可逆，因而，[K₀,…K_N-1,K_N]代表标准系数特征向量的计算方式如以下的表达式（3）所示。

（3）

表达式（3）所示算法适用所有阶次校准，对于PIN型，标准系数特征向量的阶数例如为1，标准系数特征向量[K₀, K₁]例如经由以下表达式（4）计算。

（4）

对于APD型，标准系数特征向量的阶数例如为2，标准系数特征向量[K₀, K₁，K₂]例如经由以下表达式（5）计算。

（5）

标准系数特征向量的其它阶数如此类推。确定标准系数特征向量[K₀,…K_N-1,K_N]之后（即标准系数特征向量中的各个系数K_i(i=0,1,2…N)确定之后），就可以利用标准系数特征向量和所测量的采样值（该采样值例如是通过RSSI采样的ADC采样值，该采样值与输入光信号的实际光功率成正比，输入光信号的实际光功率越大，采样值越大)，计算并上报所接收的光功率。

通常情况下，标准系数特征向量是在常温下确定的，其也将用于整个包括高温、低温和常温的全温条件下的上报。

在步骤208处，光接收模块160确定第一预定输入光信号下的实际光功率与第一接收光功率的差值是否小于或者等于第一功率校准阈值。

关于第一功率校准阈值，其例如被配置为上报接收光功率和实际光功率之间的允许偏差阈值。第一功率校准阈值例如是2dB。

在一些实施例中，方法200还包括：如果光接收模块160确定第一预定输入光信号下的实际光功率与第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值，确定校准次数是否大于校准次数阈值；以及如果确定校准次数是否大于校准次数阈值，生成用于指示排查光接收模块或者校准台位的信号。通过设置了校准次数阈值（该校准次数阈值例如而不限于被配置为3），可以使得校准次数阈值次数以内接收大光均不能满足上报接收光功率和实际光功率之间的偏差在第一功率校准阈值（例如为2dB）以内，则说明这个光接收模块160的校准存在问题，需要排查模块或校准台位方面的原因。

在步骤210处，如果光接收模块160确定第一预定输入光信号下的实际光功率与第一接收光功率的差值小于或者等于第一功率校准阈值，获取光接收模块在无输入光信号下的多个采样值。

在步骤212处，光接收模块160基于标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值来计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率。

在步骤214处，光接收模块160确定第二接收光功率是否大于第二功率阈值。如果光接收模块160确定第二接收光功率小于或者等于第二功率阈值，则跳转至步骤218处，确定当前标准系数特征向量满足常温上报条件。

关于第二功率阈值，其例如而不限于是-40dbm。在一些实施例中，需要确定在高温、低温和常温的全温条件下第二接收光功率是否大于-40dbm。

在步骤216处，如果光接收模块160确定第二接收光功率大于第二功率阈值（例如为-40dbm），更新标准系数特征向量中的第一系数值，以便在确定第一预定输入光信号下的实际光功率与基于经更新的标准系数特征向量而计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值时，基于经更新的标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值更新第二接收光功率。

如果光接收模块160经更新的第二接收光功率小于第二功率阈值，在步骤218处，确定当前标准系数特征向量满足常温上报条件。

图6示出了根据本申请的实施例的经校准后系数特征向量中的至少部分系数值的示意图。如图6所示，校准后系数特征向量中的第一系数值K₀都调到了负数。基于经校准后系数特征向量所计算的上报光功率在大光输入光信号和无输入光信号下均是准确的。

在上述方案中，通过在接收到用于校准光接收模块上报光功率的指令后，获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量；然后基于标准系数特征向量和在第一预定输入光信号（大于或者等于预定大光功率阈值）下的多个采样值来计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率，本申请可以基于常温校准后的标准系数特征向量来计算大光条件下的第一接收光功率。进一步，本申请在确定该大光条件下的实际光功率与所计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值，获取光接收模块在无输入光信号下的采样值；以及基于标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值来计算无输入光信号下的第二接收光功率，本申请可以在大光条件下的第一接收光功率满足对应校准条件的情况下进一步确定无输入光信号下的第二接收光功率是否满足对应的校准条件。进一步的，本申请通过在确定第二接收光功率大于第二功率阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值，以便在大光条件下的第一接收光功率依然满足校准条件的情况下，再次基于经更新的标准系数特征向量计算无输入光信号下的第二接收光功率，以及在所重新计算的第二接收光功率小于第二功率阈值时，确定当前标准系数特征向量满足常温上报条件，以用于计算上报光功率，本申请能够使得经更新的标准系数特征向量同时满足大光输入条件下和无光输入条件均满足各自对应的功率偏差条件。因而，本申请能够在存在实际输入光信号和不存在输入光信号的条件下均准确地监测并上报光功率。

以下将结合图3描述根据本申请的实施例的用于计算上报光功率的方法300。图3示出了根据本申请的实施例的用于计算上报光功率的方法300的流程图。应当理解，方法300例如可以在图1所描述的光接收模块160处执行。方法300还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本申请的范围在此方面不受限制。

在步骤302处，调整当前温度至大于第三温度阈值，以用于经由调整满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值以使得标准系数特征向量满足高温上报条件。第三温度阈值例如是用于高温校准的温度阈值。在高温下不用重新校准标准系数特征向量，仅在高温下进一步调小满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值，使得标准系数特征向量满足高温上报条件。高温上报条件例如是，在大于第三温度阈值的高温下，光接收模块160依然满足无输入光信号下第二接收光功率依然小于第二功率阈值，并且大光输入光信号下所计算的第一接收光功率与实际光功率的偏差依然小于第一功率阈值。

关于第一系数值的调整，如果第一系数值K₀调得过大，会导致大光下的所计算的接收光功率偏差无法满足第一功率阈值（2dB）以内的监控要求，所以在实际应用中，K₀系数调小后，还要测试大光上报以及无光上报，以找出最优的第一系数值K₀。因而，关于调整第一系数值的方法包括：如果确认当前温度大于第三温度，调整校准次数至零，第三温度阈值大于第一温度阈值；如果确定第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值小于或者等于第一功率校准阈值，确定第二接收光功率是否大于第二功率阈值；如果确定以下任一条件满足，确定校准次数是否大于校准次数阈值：第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值；第二接收光功率大于第二功率阈值；如果确定校准次数小于或者等于校准次数阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值并且使得校准次数加一，以用于确定下一校准次数下的第二接收光功率是否大于第二功率阈值；以及如果确定第二接收光功率小于或者等于第二功率阈值，确定经更新的标准系数特征向量满足高温校准条件。通过采用上述手段，本申请能够确定用于准确进行大光上报以及无光上报的标准系数特征向量中的最优的第一系数值K₀。在步骤304处，调整当前温度至小于第四温度阈值，以用于经由调整满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值以使得标准系数特征向量满足低温上报条件值。第四温度阈值例如是用于低温校准的温度阈值。在低温下不用重新校准标准系数特征向量，仅在低温下进一步调小满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值，使得标准系数特征向量满足低温上报条件。低温上报条件例如是，在小于第四温度阈值的低温下，光接收模块160依然满足无输入光信号下第二接收光功率依然小于第二功率阈值，并且大光输入光信号下所计算的第一接收光功率与实际光功率的偏差依然小于第一功率阈值。

关于低温下第一系数值的调整，与上文提及的调整第一系数值的方法类似。在此，不再赘述。

在步骤306处，基于满足常温上报条件的标准系数特征向量、满足高温上报条件的标准系数特征向量和满足低温上报条件的标准系数特征向量，确定校准后的系数特征向量。

在步骤308处，基于校准后的系数特征向量和针对当前输入光信号的采样值，生成当前输入光信号的上报功率。

在上述方案中，通过在高温和低温下不用再次校准标准系数特征向量，只是调整标准系数特征向量中的部分系数，光接收模块160能够在常温、高温以及低温三种条件下快速满足存在实际输入光信号和不存在输入光信号的条件下均能够准确地监测并上报接收光功率。

对于有些光接收模块，需要把无光上报做得更为精细，通过标准系数特征向量中的最优的第一系数值K₀覆盖常温、高温以及低温三种条件下接收光功率的上报，有一定局限性，不够精细。经研究发现，基于温度补偿表和平移值的校准光接收模块上报光功率的方法400能够进一步精细地校准光接收模块上报光功率。方法400可以包括在方法300中。

以下将结合图4描述根据本申请的实施例的基于温度补偿表和平移值的校准光接收模块上报光功率的方法400。图4示出了根据本申请的实施例的基于温度补偿表和平移值的校准光接收模块上报光功率的方法400的流程图。应当理解，方法400例如可以在图1所描述的光接收模块160处执行。方法400还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本申请的范围在此方面不受限制。

在步骤402处，基于当前温度和光接收模块的型号，查询存储在光接收模块中的多个温度补偿表，以便获取对应温度补偿值，温度补偿表是基于针对同种型号的多个不同的光接收模块的测量数据而确定，温度补偿表针对光接收模块的每一种型号指示以预定温度为间隔的多个对应温度补偿值。

温度补偿表是软件生成和存储在光接收模块内的，温度补偿表是是基于针对同种型号的多个不同的光接收模块的测量数据而确定，温度补偿表针对光接收模块的每一种型号指示以预定温度为间隔的多个对应温度补偿值，该温度间隔可以根据需要设定，如间隔1度或3度等。同种型号的光接收模块批量生产时会共用一个温度补偿表，同种型号的不同模块之间只需对温度补偿表进行平移操作即可获得对应温度补偿值。

在步骤404处，基于标准系数特征向量、光接收模块在第一预定输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和平移值，计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率。

例如，首先在常温下对接收光功率进行校准，得到标准系数特征向量[K₀,…K_N-1,K_N]，然后，基于标准系数特征向量[K₀,…K_N-1,K_N]与温度补偿表中所指示的对应温度补偿值和采样值计算出上报光功率。以下结合表达式（6）至（7）说明计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率的方法。

（6）

（7）

在上述表达式（6）和（7）中，n_i为温度Temp_i下的ADC采样值，K_i(i=0,1,2…N)为标准系数特征向量[K₀,…K_N-1,K_N]中的常温校准系数。表达式（7）用于说明计算不同温度下的上报光功率值的方式。[

]代表温度Temp_i下的对应温度补偿值。[T] 代表平移值。P_{Temp_i}(i=0,1,2,…,N-1)为温度Temp_i下的所计算的上报光功率。

在步骤406处，基于标准系数特征向量、无输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和平移值，计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率。

方法400还可以包括以下步骤408至步骤412。

在步骤408处，确定第二接收光功率是否大于第二功率阈值并且平移次数是否小于或者等于平移次数阈值。平移次数例如而不限于为3。如果确定第二接收光功率小于或者等于第二功率阈值并且平移次数是否小于或者等于平移次数阈值，基于标准系数特征向量计算上报光功率。

在步骤410处，如果确定第二接收光功率大于第二功率阈值并且平移次数小于或者等于平移次数阈值，调整平移值并且使得平移次数加一。

在步骤412处，在确定第一预定输入光信号下的实际光功率与基于经更新的标准系数特征向量、对应温度补偿值和经调整的平移值而计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值时，基于经更新的标准系数特征向量、无输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和经调整的平移值更新第二接收光功率。

在步骤414处，如果确定以下任一条件满足，确定平移次数是否大于平移次数阈值：第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值；第二接收光功率大于第二功率阈值。

在步骤416处，如果确定确平移次数大于平移次数阈值，生成用于指示排查光接收模块或者校准台位的信号。例如，如果超过3次的平移，依然光接收模块160依然无法满足无输入光信号下第二接收光功率小于第二功率阈值，并且大光输入光信号下所计算的第一接收光功率与实际光功率的偏差小于第一功率阈值。则生成用于指示排查光接收模块或者校准台位的信号。如果确定确平移次数小于或者等于平移次数阈值，跳转至步骤408处。

图7示出了根据本申请的实施例的温度补偿表和平移值的示意图。图7仅指示了针对通道1（CH1）的在-6度~39度范围内对应于各温度的对应温度补偿值，经由温度补偿表和平移值可以是在全温度范围（例如可以高到70度）下的精细化地校准上报接收光功率，准确地监测并上报接收光功率。

通过采用上述手段，本申请能够高效率并精细化地调整光接收模块，以便其在存在实际输入光信号和不存在输入光信号的条件下均准确地监测并上报接收光功率。

在一些实施例中，方法200还包括用于确定上报光功率的方法500。图5示出了根据本申请的实施例的用于确定上报光功率的方法500的流程图。应当理解，方法500例如可以在图1所描述的光接收模块160处执行。方法500还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本申请的范围在此方面不受限制。

在步骤502处，光接收模块160确定所计算的上报光功率是否大于第二功率阈值（例如为-40dbm）并且小于第三功率阈值，第三功率阈值小于光接收模块的上报光功率范围的下限值。例如，如果光接收模块的规格书指示其接收光功率的范围为-10dbm~2dbm，则第三功率阈值例如为-20dbm。

在步骤504处，如果光接收模块160确定所计算的上报光功率大于第二功率阈值（例如为-40dbm）并且小于第三功率阈值，上报第二功率阈值。例如，基于标准校准系数和采样值所计算的上报光功率在-30dbm至-22dbm之间，明显低于第三功率阈值（例如为-20dbm），光接收模块160就直接上报-40dbm。

在步骤506处，如果光接收模块160确定所计算的上报光功率大于或者等于第三功率阈值，上报所计算的上报光功率。例如，基于标准校准系数和采样值所计算的上报光功率高于第三功率阈值（例如为-20dbm），例如为-19dbm，光接收模块160将所计算的-19dbm进行上报。

通过采用上述手段，可以进一步使得光接收模块在全温下均非常有效，并且稳定可靠。

本申请涉及方法、装置、系统、电子设备、计算机可读存储介质和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括用于执行本申请的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、静态随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本申请操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构（ISA）指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，编程语言包括面向样本的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）或可编程逻辑阵列（PLA），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本申请的各个方面。

这里参照根据本申请实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

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)

1.一种用于校准光接收模块上报光功率的方法，其特征在于，所述方法包括：

在光接收模块处，响应于接收到用于校准光接收模块上报光功率的指令，获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量，所述标准系数特征向量包括多个系数值，所述多个系数值中的每个系数值与对应采样次数下的采样值相关联；

基于所述标准系数特征向量和光接收模块在第一预定输入光信号下的多个采样值，计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率，所述第一预定输入光信号的实际光功率大于或者等于预定大光功率阈值；

响应于确定第一预定输入光信号下的实际光功率与第一接收光功率的差值小于或者等于第一功率校准阈值，获取光接收模块在无输入光信号下的多个采样值；

基于标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值来计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率；

响应于确定第二接收光功率大于第二功率阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值，以便在确定第一预定输入光信号下的实际光功率与基于经更新的标准系数特征向量而计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值时，基于经更新的标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值更新第二接收光功率；以及

响应于经更新的第二接收光功率小于第二功率阈值，确定当前标准系数特征向量满足常温上报条件，以用于计算上报光功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算上报光功率包括：

调整当前温度至大于第三温度阈值，以用于经由调整满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值以使得标准系数特征向量满足高温上报条件；

调整当前温度至小于第四温度阈值，以用于经由调整满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值以使得标准系数特征向量满足低温上报条件；以及

基于满足常温上报条件的标准系数特征向量、满足高温上报条件的标准系数特征向量和满足低温上报条件的标准系数特征向量，确定校准后的系数特征向量；

基于校准后的系数特征向量和针对当前输入光信号的采样值，生成当前输入光信号的上报功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述标准系数特征向量和光接收模块在第一预定输入光信号下的多个采样值计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率包括：

基于当前温度和光接收模块的型号，查询存储在光接收模块中的多个温度补偿表，以便获取对应温度补偿值，所述温度补偿表是基于针对同种型号的多个不同的光接收模块的测量数据而确定，所述温度补偿表针对光接收模块的每一种型号指示以预定温度为间隔的多个对应温度补偿值；以及

基于所述标准系数特征向量、光接收模块在第一预定输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和平移值，计算在第一预定输入光信号下的第一接收光功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其中基于标准系数特征向量和无输入光信号下的多个采样值来计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率包括：

基于所述标准系数特征向量、无输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和平移值，计算光接收模块在无输入光信号下的第二接收光功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于确定第二接收光功率大于第二功率阈值并且平移次数小于或者等于平移次数阈值，调整所述平移值并且使得平移次数加一；

在确定第一预定输入光信号下的实际光功率与基于经更新的标准系数特征向量、对应温度补偿值和经调整的平移值而计算的第一接收光功率之间的差值小于或者等于第一功率校准阈值时，基于经更新的标准系数特征向量、无输入光信号下的多个采样值、对应温度补偿值和经调整的平移值更新第二接收光功率。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于确定以下任一条件满足，确定平移次数是否大于平移次数阈值：

第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值；以及

第二接收光功率大于第二功率阈值；

响应于确定确平移次数大于平移次数阈值，生成用于指示排查光接收模块或者校准台位的信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取经由常温校准而计算的标准系数特征向量包括：

响应于确定当前温度处于第一温度阈值和第二温度阈值之间，以预定间隔的衰减量针对光接收模块的输入光信号进行衰减，以便生成N+1次具有不同光功率的输入光信号，N为正整数；

针对所生成的每一次具有不同光功率值的输入光信号，光接收模块的计算单元分别经由跨阻放大器和采样接口获取对应的采样值，以便获取N+1次不同光功率的输入光信号下的N+1次采样值；以及

基于N+1次输入光信号的光功率和N+1次采样值，计算所述标准系数特征向量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于确认获取到标准系数特征向量，使得校准次数加一；

响应于确定第一预定输入光信号下的实际光功率与第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值，确定校准次数是否大于校准次数阈值；以及

响应于确定校准次数是否大于校准次数阈值，生成用于指示排查光接收模块或者校准台位的信号。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，经由调整满足常温上报条件的经更新的标准系数特征向量中的第一系数值以使得标准系数特征向量满足高温上报条件包括：

响应于确认当前温度大于第三温度，调整校准次数至零，所述第三温度阈值大于第一温度阈值；

响应于确定第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值小于或者等于第一功率校准阈值，确定第二接收光功率是否大于第二功率阈值；

响应于确定以下任一条件满足，确定校准次数是否大于校准次数阈值：

第一预定输入光信号下的实际光功率与光接收模块在当前温度下所计算的第一接收光功率的差值大于第一功率校准阈值；

第二接收光功率大于第二功率阈值；

响应于确定校准次数小于或者等于校准次数阈值，更新标准系数特征向量中的第一系数值并且使得所述校准次数加一，以用于确定下一校准次数下的第二接收光功率是否大于第二功率阈值；以及

响应于确定第二接收光功率小于或者等于第二功率阈值，确定经更新的标准系数特征向量满足高温校准条件。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所计算的上报光功率是否大于第二功率阈值并且小于第三功率阈值，所述第三功率阈值小于光接收模块的上报光功率范围的下限值；

响应于确定所计算的上报光功率大于第二功率阈值并且小于第三功率阈值，上报第二功率阈值；以及

响应于确定所计算的上报光功率大于或者等于第三功率阈值，上报所计算的上报光功率。

11.一种光接收模块，包括：

监控光功率二极管，用于将输入光信号转换成电信号；

跨阻放大器芯片，用于将所转换的电信号转换成具有相同幅度的数字信号；

采样接口，用于基于所述数字信号生成采样值以及将采样值输入至处理器；

通讯接口，用于发送处理器所计算的关于输入光信号的上报光功率；

处理器与所述处理器通信连接的存储器；

其特征在于，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够执行权利要求1-10中任一项所述的方法。

12.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述机器执行权利要求1-10中任一项所述的方法。

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