CN115865185B - 大光保护装置、光模块及大光保护方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种大光保护装置、光模块及大光保护方法，涉及光通讯领域。大光保护装置包括光检测电路、分光组件和控制器。分光组件用于将入射光信号分别传输至光检测电路和光接收组件。光检测电路用于检测分光组件传输的入射光信号，并将入射光信号转换为检测光信号。控制器，与光检测电路电连接，控制器还用于与光接收组件电连接；控制器用于在检测光信号处于预设范围内时，原本处于关闭状态的光接收组件转变为开启状态；以及，在检测光信号不处于预设范围内时，控制原本处于关闭状态的光接收组件仍处于关闭状态。本申请通过检测光信号的大小，当检测的光信号处于预设范围时控制光接收组件开始工作，避免光接收组件受到大光信号的冲击而烧毁。

Description

大光保护装置、光模块及大光保护方法

技术领域

本申请涉及光通讯领域，尤其涉及一种大光保护装置、光模块及大光保护方法。

背景技术

光模块是一种光传输使用的应用设备，通常对此设备有较高的接收灵敏度的要求，所以一般在长距传输应用的时候会采用雪崩光电二极管（avalanche photodiode，APD）作为光电转换器件。这种器件具备非常高的灵敏度，但如果入射应用光过大也会导致APD烧毁的情况出现，所以在光模块的应用设计中会采用保护电路来避免APD烧毁。

传统的APD保护电路通常采用限流或是比较器的方式对入射光的大小进行判决和保护，再或者利用软件对入射光电流采样进行判决和保护。传统的限流、比较器、软件的判决和保护都是在APD已工作的状态进行判决，此类型判决还是会有大光进入APD，无论判决和开关再快，还是会概率性的导致APD烧毁现象。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本申请提供一种大光保护装置、光模块及大光保护方法，以避免光接收组件受到大光信号的冲击而烧毁，提高光接收组件的使用安全性。

本申请提供一种大光保护装置，应用于光接收组件，所述大光保护装置包括：

光检测电路；

分光组件，用于将入射光信号分别传输至所述光检测电路和所述光接收组件；

所述光检测电路用于检测所述分光组件传输的入射光信号，并将所述入射光信号转换为检测光信号；

控制器，与所述光检测电路电连接，所述控制器还用于与所述光接收组件电连接；

所述控制器用于在所述检测光信号处于预设范围内时，控制原本处于关闭状态的所述光接收组件转变为开启状态；以及，在所述检测光信号不处于预设范围内时，控制原本处于关闭状态的所述光接收组件仍处于关闭状态。

在一实施例中，所述分光组件包括分光片；

所述分光片用于将所述入射光信号分为第一光信号和第二光信号，并将所述第一光信号传输至所述光检测电路，将所述第二光信号传输至所述光接收组件。

在一实施例中，所述检测光信号为检测光电流，所述大光保护装置还包括电压采样电路；

所述电压采样电路的输入端与所述光检测电路电连接，所述电压采样电路的输出端与所述控制器电连接；

所述电压采样电路用于将所述检测光电流转换为检测电压；

所述控制器还用于在所述检测电压处于预设电压范围内时，输出开启控制信号，以控制原本处于关闭状态的光接收组件转变为开启状态；以及，在所述检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号，以控制原本处于关闭状态的所述光接收组件仍处于关闭状态。

在一实施例中，所述电压采样电路包括第一电阻；

所述第一电阻的输入端与所述光检测电路的输出端电连接，所述第一电阻的输出端接地；

所述控制器与所述第一电阻的输入端电连接，以获取所述检测电压。

在一实施例中，所述电压采样电路包括第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻的输入端与所述光检测电路的输出端电连接，所述第二电阻的输出端与所述第三电阻的输入端电连接，所述第三电阻的输出端接地；

所述控制器与所述第二电阻的输入端电连接，以获取第一检测电压；所述控制器还与所述第三电阻的输入端电连接，以获取第二检测电压；

所述控制器还用于在所述第一检测电压和所述第二检测电压均处于预设电压范围内时，输出开启控制信号；以及在所述第一检测电压或所述第二检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号。

在一实施例中，所述电压采样电路还包括放大器；

所述放大器的输入端与所述光检测电路的输出端连接，所述放大器的输出端与所述第二电阻的输入端电连接；

所述放大器用于将所述光检测电路输出的检测光信号放大并输出。

在一实施例中，所述电压采样电路包括至少三个采样电阻；

多个所述采样电阻依次串联，第一个采样电阻的输入端与所述光检测电路的输出端连接，最后一个采样电阻的输出端接地；

所述控制器与多个采样电阻的输入端分别电连接，以获取多个检测电压；所述控制器还用于在多个检测电压均处于预设电压范围内时，输出开启控制信号；以及在多个检测电压中任一个检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号。

本申请还提出一种光模块，所述光模块包括：

光接收组件；

上述的大光保护装置；

所述光接收组件与所述大光保护装置电连接，所述大光保护装置用于检测入射光信号，并根据检测到的入射光信号确定入射光功率；

所述大光保护装置还用于在所述入射光功率处于预设阈值范围内时，输出开启控制信号，以控制所述光接收组件开启；以及，在所述入射光功率未处于预设阈值范围内时，输出关闭控制信号，以控制所述光接收组件关闭。

在一实施例中，所述光接收组件包括光电转换电路和放大电路；

所述大光保护装置还用于将所述入射光信号分为第一光信号和第二光信号，并根据所述第一光信号确定入射光功率，以及将所述第二光信号传输至所述光电转换电路；

所述光电转换电路用于在接收到开启控制信号时工作，将所述第二光信号转换为电流信号并输出；以及在接收到停止控制信号时停止工作；

所述放大电路的输入端与所述光电转换电路的输出端电连接，所述放大电路的输出端与所述大光保护装置的控制器电连接；所述放大电路用于将接收到的电流信号进行放大并输出。

本申请还提出一种大光保护方法，应用于上述的大光保护装置，所述大光保护方法包括：

检测入射光信号，并将所述入射光信号转换为检测光信号；

若所述检测光信号处于预设范围内，输出开启控制信号，以控制光接收组件开启；

若所述检测光信号不处于预设范围内，输出关闭控制信号，以控制所述光接收组件关闭。

本申请通过光检测电路将入射光信号转换为检测光信号，将难以直接检测的光功率转换为容易检测的光信号。通过控制器判决检测光信号的大小，当检测光信号处于预设范围时再输出开启控制信号，控制光接收组件开始工作；当检测光信号不处于预设范围时输出关闭控制信号，控制原本不处于工作状态的光接收组件仍处于不工作状态，以避免光接收组件受到大光信号的冲击而烧毁，提高光接收组件的使用安全性。

附图说明

图1为本申请的大光保护装置的结构示意图。

图2为本申请的分光组件一实施例的结构示意图。

图3为本申请的电压采样电路一实施例的结构示意图。

图4为本申请的电压采样电路另一实施例的结构示意图。

图5为本申请的电压采样电路另一实施例的结构示意图。

图6为本申请的电压采样电路另一实施例的结构示意图。

图7为本申请的光模块一实施例的结构示意图。

图8为本申请的光接收组件一实施例的结构示意图。

图9为本申请的大光保护方法的流程示意图。

主要元件符号说明

大光保护装置 1

光检测电路 100

控制器 300

电压采样电路 400

第二电阻 R2

放大器 Q1

光电转换电路 600

电压转换电路 800

光接收组件 2

分光组件 200

分光片 210

第一电阻 R1

第三电阻 R3

显示装置 500

放大电路 700

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而，本申请可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整，并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本申请。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件和/或其群组。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本申请内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。

以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是，参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示；而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。

光接收组件通常在光通信中使用，用于将光信号转换为电信号。目前光接收组件通常会使用雪崩光电二极管（avalanche photodiode，APD）来进行光电转换。雪崩光电二极管是具有内部增益的光检测器，它可以用来检测微弱光信号并获得较大的输出光电流，因此具有较高的灵敏度。

在某些情况下，光接收组件会突然接收到光强极大的大功率脉冲光信号，冲击接收光信号的APD芯片，使APD内部产生极大的光电流，远超APD正常工作所能承受光电流的最大值，并迅速将APD芯片的PN结击穿，造成设备内接收组件的损坏，使设备无法正常工作。

为解决上述问题，参照图1，本申请提出一种大光保护装置1，应用于光接收组件2，所述大光保护装置1包括：

光检测电路100；

分光组件200，用于将入射光信号分别传输至所述光检测电路100和所述光接收组件2；

所述光检测电路100用于检测所述分光组件200传输的入射光信号，并将所述入射光信号转换为检测光信号；

控制器300，与所述光检测电路100电连接，所述控制器300还用于与所述光接收组件2电连接；

所述控制器300用于在所述检测光信号处于预设范围内时，控制原本处于关闭状态的所述光接收组件2转变为开启状态；以及，在所述检测光信号不处于预设范围内时，控制原本处于关闭状态的所述光接收组件2仍处于关闭状态。

在一些实施例中，检测光信号可以是电流信号，对应的预设范围即为预设电流范围，或者，检测光信号也可以是电压信号，对应的预设范围即为预设电压范围。

参照图2，在一实施例中，所述分光组件200包括分光片210；

所述分光片210用于将所述入射光信号分为第一光信号和第二光信号，并将所述第一光信号传输至所述光检测电路100，将所述第二光信号传输至所述光接收组件2。

分光片210表面镀有半透明的镜状膜，可以将一束光线分解为两束或更多束光。本实施例通过分光片210将入射光反射一部分并透射一部分，从而将一束入射光分为不同方向的两束光，即将入射光信号分为第一光信号和第二光信号。通过改变分光片210的内部结构和镜状膜的材料，还可以改变反射光和透射光的比例。将光检测电路100和光接收组件2分别设于第一光信号的传输路径和第二光信号的传输路径上，以使光检测电路100可以对入射光信号进行检测，且不影响光接收组件2接收入射光信号。

在另一实施例中，分光组件200还可以采用光开关，光开关与控制器300电连接。光开关是一种具有一个或多个可选的传输端口的光学器件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作。根据光开关的输入和输出端口数，可分为1×1、1×2、1×N、2×2、2×N、M×N等多种。本实施例可以采用1×2的光开关，即一个输入端、两个输出端的光开关。例如，两个输出端分别为第一输出端和第二输出端。入射光信号从输入端进入，通过光开关进行物理切换或逻辑操作可以切换入射光的传输路径，使得入射光信号从第一输出端或第二输出端输出。将光检测电路100和光接收组件2分别对应第一输出端和第二输出端设置，需要进行入射光检测时，控制器300控制光开关的输入端与第一输出端之间的光路连通，以使入射光信号可以传输至光检测电路100；检测完成后，控制器300切换光开关的输入端与第二输出端之间的光路连通，以使入射光信号可以传输至光接收组件2。如此，通过光开关切换入射光信号传输至光检测电路100或光接收组件2，使得光检测电路100可以对入射光信号进行检测，且不影响光接收组件2接收入射光信号。

在一实施例中，所述检测光信号为检测光电流。初始时，光接收组件2不处于工作状态。光检测电路100将接收到的第一光信号或入射光信号转换为检测光电流输出至控制器300。根据光功率的计算公式P(dBm)=10*lg{(I/Rr)*9}（其中，P为光功率，I为光电流，Rr为光检测电路100的响应度）可知，Rr为一常量，光功率P与光电流I成正比。可以理解的是，光检测电路100和光接收组件2可以接收的光的范围有限，若光功率过大，会导致光检测电路100和/或光接收组件2烧毁，若光功率过小，则光检测电路100和/或光接收组件2无法接收到。因此，可以根据实际需求设置最大光功率Pmax和最小光功率Pmin，可以得到对应的最大光电流Imax和最小光电流Imin。其中，光检测电路100可以采用PIN二极管。

控制器300通过将检测光电流与最大光电流Imax和最小光电流Imin进行比较，当检测光电流处于预设电流范围[Imin ，Imax]内时，说明入射光信号的功率在可以被光接收组件2接收的安全范围内，则控制器300输出开启控制信号，以控制光接收组件2开始工作；当检测光电流不处于预设电流范围[Imin ，Imax]内时，说明入射光信号的功率过大，可能烧毁光接收组件2，或者入射光信号的功率过小，光接收组件2无法接收到，则控制器300输出关闭控制信号，以使光接收组件2仍然处于不工作状态。

本申请通过光检测电路100将入射光信号转换为检测光信号，将难以直接检测的光功率转换为容易检测的光信号。通过控制器300判决检测光信号的大小，当检测光信号处于预设范围时再输出开启控制信号，控制光接收组件2开始工作；当检测光信号不处于预设范围时输出开启控制信号，控制原本不处于工作状态的光接收组件2仍处于不工作状态，以避免光接收组件2受到大光信号的冲击而烧毁，提高光接收组件2的使用安全性。

在一实施例中，所述大光保护装置1还包括电压采样电路400；

所述电压采样电路400的输入端与所述光检测电路100电连接，所述电压采样电路400的输出端与所述控制器300电连接；

所述电压采样电路400用于将所述检测光电流转换为检测电压；

所述控制器300还用于在所述检测电压处于预设电压范围内时，输出开启控制信号，以控制原本处于关闭状态的光接收组件2转变为开启状态；以及，在所述检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号，以控制原本处于关闭状态的所述光接收组件2仍处于关闭状态。

本实施例中，控制器300也可以通过比较检测电压的大小来输出开启控制信号或关闭控制信号。可以理解的是，电流检测需要与被检测电路串联形成回路，即控制器300需要两个端口与被检测电路串联来获取电流。而电压检测只需要获取被检测电路两端的电压即可，若被检测电路的一端接地，控制器300只需要一个端口与被检测电路连接即可获取电压。因此，电压检测比电流检测更加方便实现且容易控制。

参照图3，在一实施例中，所述电压采样电路400包括第一电阻R1；

所述第一电阻R1的输入端与所述光检测电路100的输出端电连接，所述第一电阻R1的输出端接地；

所述控制器300与所述第一电阻R1的输入端电连接，以获取检测电压。

本实施例中，选取合适的第一电阻R1的阻值R_v1，根据最大光电流Imax、最小光电流Imin和公式I=V*R，即可得到最大检测电压Vmax1=Imax*R_v1和最小检测电压Vmin1=Imin*R_v1，则满足最大光功率和最小光功率对应的检测电压的范围为[Vmin1，Vmax1]。此外，控制器300由于自身性能原因也存在最大接收电压Vmax2和最小接收电压Vmin2。若检测电压大于最大接收电压Vmax2或小于最小接收电压Vmin2则可能导致检测不准确甚至控制器300损坏。因此，本实施例可以取[Vmin1，Vmax1]与[Vmin2，Vmax2]的合集作为预设电压范围[Vmin，Vmax]。

或者，为了使[Imin ，Imax]范围内的光电流均可被检测到，还可以根据控制器300的最大接收电压Vmax2和最小接收电压Vmin2确定第一电阻R1的阻值。可以理解的是，光电流的大小与检测电压的大小成正比。当光电流达到最大值Imax时，要使检测电压为最大接收电压Vmax2，则第一电阻R1的阻值应当为R_v1=Vmax2/Imax；当光电流达到最小值Imin时，要使检测电压为最小接收电压Vmin2，则第一电阻R1的阻值应当为R_v1=Vmin2/Imin。因此，第一电阻R1的阻值应当在Vmin2/Imin≤R_v1≤Vmax2/Imax范围内，以使[Imin ，Imax]范围内的光电流均可以被检测到，提高检测和控制精度。

第一电阻R1的输出端接地，第一电阻R1输出端的电压可以看作0V，控制器300通过采集第一电阻R1输出端的电压就可以得到检测电压V0。控制器300通过对检测电压V0进行比较，当检测电压V0处于预设电压范围[Vmin，Vmax]内时，说明入射光信号的功率在可以被光接收组件2接收的安全范围内，则控制器300输出开启控制信号，以控制光接收组件2开始工作；当检测电压V0不处于预设电压范围[Vmin，Vmax]内时，说明入射光信号的功率过大，可能烧毁光接收组件2，或者入射光信号的功率过小，光接收组件2无法接收到，则控制器300输出关闭控制信号，以使光接收组件2仍然处于不工作状态。

在某些情况下，Vmin2/Imin确定的阻值大于Vmax2/Imax确定的阻值。例如，Vmin2=0.2V，Imin=0.01mA，Vmax2=2.4V，Imax=0.02mA时，Vmin2/Imin>Vmax2/Imax。此时，无论第一电阻R1取何值，都无法使[Imin ，Imax]范围内的光电流被控制器300检测到。

参照图4，在一实施例中，所述电压采样电路400包括第二电阻R2和第三电阻R3；

所述第二电阻R2的输入端与所述光检测电路100的输出端电连接，所述第二电阻R2的输出端与所述第三电阻R3的输入端电连接，所述第三电阻R3的输出端接地；

所述控制器300与所述第二电阻R2的输入端连接，以获取第一检测电压；所述控制器300还与所述第三电阻R3的输入端连接，以获取第二检测电压；

所述控制器300还用于在所述第一检测电压和所述第二检测电压均处于预设电压范围内时，输出开启控制信号；以及在所述第一检测电压或所述第二检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号。

本实施例中，控制器300通过分别采集第二电阻R2输入端和第三电阻R3输入端的电压，以获取第一检测电压和第二检测电压。可以理解的是，Vmin2/Imin>Vmax2/Imax，即光电流在最小值Imin时达到最小接收电压Vmin2所需的电阻阻值，大于光电流在最大值Imax时达到最小接收电压Vmax2所需的电阻阻值。因此，第一检测电压V1=I*（R_v2+R_v3），应当用于预设电压范围内最小电压值Vmin（即最小光电流Imin）的比较；第二检测电压V2=I*R_v3，应当用于预设电压范围内最大电压值Vmax（即最大光电流Imax）的比较。其中，R_v2为第二电阻的阻值，R_v3为第三电阻的阻值。

控制器300首先采集第三电阻R3输入端的电压，得到第二检测电压V2。控制器300将第二检测电压V2与预设电压范围内最大电压值Vmax进行比较，当V2大于或等于Vmax时，说明入射光信号超过了光接收组件2可以接收的最大光功率，则控制器300输出关闭控制信号，以控制光接收组件2仍处于不工作状态。当V2小于Vmax时，说明入射光信号在可以被光接收组件2可以接收光功率范围内，则控制器300再采集第二电阻R2输入端的电压，得到第一检测电压，并将第一检测电压V1与预设电压范围内最小电压值Vmin进行比较。当V1大于或者等于Vmin时，说明入射光信号在可以被光接收组件2可以接收光功率范围内，则控制器300输出开启控制信号，控制光接收组件2开始工作。当V1小于Vmin时，说明入射光信号太小，无法被光接收组件2接收到，则控制器300输出关闭控制信号，以控制光接收组件2仍处于不工作状态。

本实施例通过第二电阻R2和第三电阻R3将光电流转换为第一检测电压和第二检测电压，以使控制器300可以根据第一检测电压和第二检测电压分别进行最大电压值和最小电压值的判决。当第一检测电压小于最大电压值时，再进行最小电压值的判决。如此，可以提高光电流的检测精度，进而更精确控制光接收组件2工作。

参照图5，进一步地，所述电压采样电路400还包括放大器Q1；

所述放大器Q1的输入端与所述光检测电路100的输出端连接，所述放大器Q1的输出端与所述第二电阻R2的输入端连接；

所述放大器Q1用于将所述光检测电路100输出的检测光信号放大并输出。

本实施例通过放大器Q1将光检测电路100输出的电流信号放大，可以减小第二电阻R2和第三电阻R3的阻值。根据实际需求选取具有合适增益的放大器Q1，也可以灵活调整第二电阻R2和第三电阻R3的阻值。

参照图6，在一实施例中，所述电压采样电路400包括至少三个采样电阻；

多个所述采样电阻依次串联，第一个采样电阻的输入端与所述光检测电路100的输出端连接，最后一个采样电阻的输出端接地；

所述控制器300与多个采样电阻的输入端分别电连接，以获取多个检测电压；所述控制器300还用于在多个检测电压均处于预设电压范围内时，输出开启控制信号；以及在多个检测电压中任一个检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号。

可以理解的是，在最小接收电压不变的情况下，要采集的光电流越小，需要的采样电阻的阻值就越大。这样就会使得第二电阻R2与第三电阻R3的阻值相差较大。

为了提高采样精度，本实施例通过多个采样电阻进行多级采样。例如，多个采样电阻分别为Rn1……Rnn-2、Rnn-1、Rnn，且Rnn=Vmax2/Imax，（Rn1+Rnn-2+Rnn-1+……+Rnn）=Vmin2/Imin。

控制器300首先采集第n个采样电阻Rnn输入端的电压，得到检测电压Vnn，并将其与预设电压范围内最大电压值Vmax进行比较。当Vnn大于或等于Vmax时，说明入射光信号超过了光接收组件2可以接收的最大光功率，则控制器300输出关闭控制信号，以控制光接收组件2仍处于不工作状态。当Vnn小于Vmax时，说明入射光信号在可以被光接收组件2可以接收光功率范围内，则控制器300再采集第n-1个采样电阻Rnn-1输入端的电压，得到检测电压Vnn-1，并将Vnn-1与预设电压范围内最小电压值Vmin进行比较。当Vnn-1大于或者等于Vmin时，说明入射光信号在可以被光接收组件2可以接收光功率范围内，则控制器300输出开启控制信号，控制光接收组件2开始工作。当Vnn-1小于Vmin时，说明入射光信号太小，则控制器300继续采集第n-2个采样电阻Rnn-2输入端的电压，得到检测电压Vnn-2，并将Vnn-2与预设电压范围内最小电压值Vmin进行比较。当Vnn-2大于或者等于Vmin时，说明入射光信号在可以被光接收组件2可以接收光功率范围内，则控制器300输出开启控制信号，控制光接收组件2开始工作。当Vnn-2小于Vmin时，说明入射光信号太小，则控制器300继续采集第n-3个采样电阻Rnn-3输入端的电压。如此采集检测电压并进行比较，直至Rn1的输入端进行采样，得到检测电压Vn1，并将Vn1与预设电压范围内最小电压值Vmin进行比较。当Vn1大于或者等于Vmin时，说明入射光信号在可以被光接收组件2可以接收光功率范围内，则控制器300输出开启控制信号，控制光接收组件2开始工作。当Vn1小于Vmin时，说明入射光信号太小，无法被光接收组件2接收到，则控制器300输出关闭控制信号，以控制光接收组件2仍处于不工作状态。

进一步地，还可以在多个采样电阻之间串联一个或多个放大器Q1，以减少采样电阻的数量，或灵活调整采样电阻的阻值。

在一实施例中，大光保护装置1还包括显示装置500。

显示装置500与控制器300电连接。控制器300还可以根据检测电压计算当前光电流和当前光功率：Po(dBm)=10*lg{(I/Rr)*9}，I=V/R。其中，P0为当前光功率，I为当前光电流，V为检测电压，R为采样电阻的阻值。控制器300还可以控制显示装置500显示当前光电流和当前光功率，以供用户进行记录和分析。除此之外，控制器300也可以将当前光功率与预设功率范围进行比较，若当前光功率处于预设功率范围内，则输出开启控制信号，控制光接收组件2开始工作。若当前光功率不处于预设功率范围内，则输出关闭控制信号，控制光接收组件2仍处于不工作状态。

参照图7，本申请还提出一种光模块，所述光模块包括：

光接收组件2；

上述的大光保护装置1；

所述光接收组件2与所述大光保护装置1电连接，所述大光保护装置1用于检测入射光信号，并根据检测到的入射光信号确定入射光功率；

所述大光保护装置1还用于在所述入射光功率处于预设阈值范围内时，输出开启控制信号，以控制所述光接收组件2开启；以及，在所述入射光功率未处于预设阈值范围内时，输出关闭控制信号，以控制所述光接收组件2关闭。

该大光保护装置1的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本申请光模块中使用了上述大光保护装置1，因此，本申请光模块的实施例包括上述大光保护装置1的全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

参照图8，在一实施例中，所述光接收组件2包括光电转换电路600和放大电路700。

所述大光保护装置1还用于将所述入射光信号分为第一光信号和第二光信号，并根据所述第一光信号确定入射光功率，以及将所述第二光信号传输至所述光电转换电路600；

所述光电转换电路600用于在接收到开启控制信号时工作，将所述第二光信号转换为电流信号并输出；以及在接收到停止控制信号时停止工作；

所述放大电路700的输入端与所述光电转换电路600的输出端电连接，所述放大电路700的输出端与所述大光保护装置1的控制器300电连接；所述放大电路700用于将接收到的电流信号进行放大并输出。

本实施例中，光电转换电路600可以采用PAD。光电转换电路600将入射光信号转换为电流信号，经放大电路700放大后输出至控制器300处理，避免电流信号太小控制器300无法接收到。

进一步地，光接收组件2还包括电压转换电路800，电压转换电路800的输入端用于接入供电电压，电压转换电路800的输入端与控制器300电连接，电压转换电路800的输出端与光电转换电路600电连接。电压转换电路800用于根据开启控制信号开始工作，将供电电压转换为光电转换电路600所需的工作电压并输出，以向光电转换电路600供电，使其可以开始工作。电压转换电路800还用于根据关闭控制信号停止工作，以停止向光电转换电路600供电，使其停止工作。具体地，电压转换电路800可以采用升压/降压芯片实现，开启控制信号和关闭控制信号可以采用电平和低电平来控制电压转换电路800。

参照图9，本申请还提出一种大光保护方法，应用于上述的大光保护装置1，所述大光保护方法包括：

S100：检测入射光信号，并将所述入射光信号转换为检测光信号；

S200：若所述检测光信号处于预设范围内，输出开启控制信号，以控制光接收组件2开启；

S300：若所述检测光信号不处于预设范围内，输出关闭控制信号，以控制所述光接收组件2关闭。

其中，检测光信号可以是电流信号对应的预设范围即为预设电流范围，或者，检测光信号也可以是电压信号，对应的预设范围即为预设电压范围。

在一实施例中，所述检测光信号为检测光电流。初始时，光接收组件2不处于工作状态。根据光功率的计算公式P(dBm)=10*lg{(I/Rr)*9}（其中，P为光功率，I为光电流，Rr为光检测电路100的响应度）可知，Rr为一常量，光功率P与光电流I成正比。可以理解的是，大光保护装置1和光接收组件2可以接收的光的范围有限，若光功率过大，会导致大光保护装置1和/或光接收组件2烧毁，若光功率过小，则大光保护装置1和/或光接收组件2无法接收到。因此，可以根据实际需求设置最大光功率Pmax和最小光功率Pmin，可以得到对应的最大光电流Imax和最小光电流Imin。

大光保护装置1将检测光电流与最大光电流Imax和最小光电流Imin进行比较，当检测光电流处于预设电流范围[Imin ，Imax]内时，说明入射光信号的功率在可以被光接收组件2接收的安全范围内，则控制器300输出开启控制信号，以控制光接收组件2开始工作；当检测光电流不处于预设电流范围[Imin ，Imax]内时，说明入射光信号的功率过大，可能烧毁光接收组件2，或者入射光信号的功率过小，光接收组件2无法接收到，则控制器300输出关闭控制信号，以使光接收组件2仍然处于不工作状态。

本申请通过将入射光信号转换为检测光信号，将难以直接检测的光功率转换为容易检测的光信号。通过控制器300判决检测光信号的大小，当检测光信号处于预设范围时再输出开启控制信号，控制光接收组件2开始工作；当检测光信号不处于预设范围时输出开启控制信号，控制原本不处于工作状态的光接收组件2仍处于不工作状态，以避免光接收组件2受到大光信号的冲击而烧毁，提高光接收组件2的使用安全性。

上文中，参照附图描述了本申请的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本申请的精神和范围的情况下，还可以对本申请的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本申请所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种大光保护装置，应用于光接收组件，其特征在于，所述大光保护装置包括：

光检测电路；

分光组件，所述分光组件包括分光片，所述分光片用于将入射光信号分为第一光信号和第二光信号，并将所述第一光信号传输至所述光检测电路，将所述第二光信号传输至所述光接收组件，所述光接收组件与所述光检测电路并联连接；

所述光检测电路用于检测所述分光组件传输的第一光信号，并将所述第一光信号转换为检测光信号，所述检测光信号为电流信号或电压信号；

控制器，与所述光检测电路电连接，所述控制器还用于与所述光接收组件电连接；

所述控制器用于在所述检测光信号处于预设范围内时，控制原本处于关闭状态的所述光接收组件转变为开启状态；以及，在所述检测光信号不处于预设范围内时，控制原本处于关闭状态的所述光接收组件仍处于关闭状态。

2.如权利要求1所述的大光保护装置，其特征在于，所述检测光信号为检测光电流，所述大光保护装置还包括电压采样电路；

所述电压采样电路的输入端与所述光检测电路电连接，所述电压采样电路的输出端与所述控制器电连接；

所述电压采样电路用于将所述检测光电流转换为检测电压；

所述控制器还用于在所述检测电压处于预设电压范围内时，输出开启控制信号，以控制原本处于关闭状态的光接收组件转变为开启状态；以及，在所述检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号，以控制原本处于关闭状态的所述光接收组件仍处于关闭状态。

3.如权利要求2所述的大光保护装置，其特征在于，所述电压采样电路包括第一电阻；

所述第一电阻的输入端与所述光检测电路的输出端电连接，所述第一电阻的输出端接地；

所述控制器与所述第一电阻的输入端电连接，以获取所述检测电压。

4.如权利要求2所述的大光保护装置，其特征在于，所述电压采样电路包括第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻的输入端与所述光检测电路的输出端电连接，所述第二电阻的输出端与所述第三电阻的输入端电连接，所述第三电阻的输出端接地；

所述控制器与所述第二电阻的输入端电连接，以获取第一检测电压；所述控制器还与所述第三电阻的输入端电连接，以获取第二检测电压；

所述控制器还用于在所述第一检测电压和所述第二检测电压均处于预设电压范围内时，输出开启控制信号；以及在所述第一检测电压或所述第二检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号。

5.如权利要求4所述的大光保护装置，其特征在于，所述电压采样电路还包括放大器；

所述放大器的输入端与所述光检测电路的输出端连接，所述放大器的输出端与所述第二电阻的输入端电连接；

所述放大器用于将所述光检测电路输出的检测光信号放大并输出。

6.如权利要求2所述的大光保护装置，其特征在于，所述电压采样电路包括至少三个采样电阻；

多个所述采样电阻依次串联，第一个采样电阻的输入端与所述光检测电路的输出端连接，最后一个采样电阻的输出端接地；

所述控制器与多个采样电阻的输入端分别电连接，以获取多个检测电压；所述控制器还用于在多个检测电压均处于预设电压范围内时，输出开启控制信号；以及在多个检测电压中任一个检测电压不处于预设电压范围内时，输出关闭控制信号。

7.一种光模块，其特征在于，所述光模块包括：

光接收组件；

如权利要求1～6任一项所述的大光保护装置；

所述光接收组件与所述大光保护装置电连接，所述大光保护装置用于检测入射光信号，并根据检测到的入射光信号确定入射光功率；

所述大光保护装置还用于在所述入射光功率处于预设阈值范围内时，输出开启控制信号，以控制所述光接收组件开启；以及，在所述入射光功率未处于预设阈值范围内时，输出关闭控制信号，以控制所述光接收组件关闭。

8.如权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述光接收组件包括光电转换电路和放大电路；

所述大光保护装置还用于将所述入射光信号分为第一光信号和第二光信号，并根据所述第一光信号确定入射光功率，以及将所述第二光信号传输至所述光电转换电路；

所述光电转换电路用于在接收到开启控制信号时工作，将所述第二光信号转换为电流信号并输出；以及在接收到停止控制信号时停止工作；

所述放大电路的输入端与所述光电转换电路的输出端电连接，所述放大电路的输出端与所述大光保护装置的控制器电连接；所述放大电路用于将接收到的电流信号进行放大并输出。

9.一种大光保护方法，应用于如权利要求1～6任一项所述的大光保护装置，其特征在于，所述大光保护方法包括：

检测入射光信号，并将所述入射光信号转换为检测光信号；

若所述检测光信号处于预设范围内，输出开启控制信号，以控制光接收组件开启；

若所述检测光信号不处于预设范围内，输出关闭控制信号，以控制所述光接收组件关闭。