光纤标准，如SFF-8472和现在正在出现的XENPAK标准，要求监控关键光纤信号，如偏压电流(mA)、发射功率(mW)和接收功率(mW)。发射和接收的功率由光电探测器监测，光电探测器的电流作为功率水平的量度。光电探测器各部分之间的增益变化很大，使得在没有校准的情况下使用这种测量是不可靠的。

校正的需要

图1显示了传输功率监测过程中测量数据的路径。光输出通过光电探测器的响应度(毫安/毫瓦)转换成电流。该电流通过A/D转换成数字形式，然后放置在2线总线上，便于主机访问。光电探测器的响应率在不同部件之间的差异可达10倍之多。因此，在未经校准的原始环境中，根据光电探测器的增益，主机将获得相同传输功率的显着不同的数据值。

校准确保从输入到输出有一对一的对应关系。例如，无论光电探测器的类型或特性如何，1mW的传输功率都会产生相同的数字数据值。此外，标准将通过明确定义主机的全尺寸读出来施加缩放要求。简而言之，测量的准确性是通过校准来保证的，尺度是通过标准来定义的。

校准的实现

在DS1852中，可以在内部或外部进行校准。

内部校准可以与图2所示的可编程增益进行比较。在用户的工厂测试台上执行单点校准。这需要将信号提升到满量程附近的水平，然后对内部校准寄存器进行编程，直到数字值Nad按预期读取。内部校准的范围和分辨率值在SFF-8472标准中规定了以下每个信号:电源电压，偏置电流，发射功率，接收功率。一旦设置了此校准，每个传入的原始数据点都相应地按比例放大，而无需用户的任何干预，输出与标准刻度一致的数字值或计数。因此，使用术语“内部校准”。

外部校准是DS1852, DS1854, DS1857和DS1858的功能。图3说明了它的工作原理。IC的数字输出Nad未校准。用户依靠具有计算能力的设备，如微控制器，从DS185X IC检索校准常数并执行计算。外部校准在SFF-8472标准中有解释，分为两大类:线性和非线性。在线性情况下，需要两个常数，一个用于偏移，一个用于增益;对于每个原始数据点x，计算一个校准值y = ax + b。非线性情况涉及(n +1)个系数，n是最高次幂。例如，y = ax(4) + bx(3) + cx(2) + dx + e是接收功率的建议公式。

转移函数

无论采用何种方法，A/D的结果是两个传递函数的乘积，第一个是要测量的参数与施加到A/D的电压之间的关系。在传输功率的情况下，这是光电探测器的响应度。

VAD = f1 × Param，其中Param为待测参数，f1为转换过程传递函数，VAD为A/D输入电压。

F1只是模块内电路的一个函数，用于推导测量参数的电压指示。

二是输入A/D的电压与校准结果之间的关系。

NAD =增益× VAD +偏置，其中NAD为A/D的数值输出，增益为比例因子。

所以总的来说，传递函数是NAD = f1 ×增益×参数+偏移。使用DS1852实施的内部校准没有提供偏移。在此例中，NAD = f1 ×增益×参数。

内部校准

该标准对内部校准的NAD施加了额外的约束。它要求NAD = f2 × Param，其中f2是标准定义的缩放约束，以便所有应用程序都使用一个通用的缩放。

例如，定义Tx输出功率为Param (mW) = NAD × 0.0001, f2 = 10,000。

这反过来又限制了f1 × Gain的乘积为10,000。

由于f2 = f1 ×增益，鉴于f2是标准设定的通用值，增益的值通常依赖于f1，即模块内的电路。例如，将电流转换为电压的电阻器通常与激光监视器光电二极管串联使用，以实现APC功能。因此，在传输功率监测的情况下，电阻两端的电压(激光驱动器的反馈电压)也是A/D、VAD的输入。改变电阻值(f1的一个组成部分)将需要改变增益值，因此最终它们的乘积是恒定的，并且观察到标准的标度。

对于DS1852，增益由4个粗标度位和12个细标度位的组合设置。设置这些位的过程见附录A。

外部校准

这里最大的区别是f1和增益的乘积没有限制，如果信号电平非常低，除了噪声。NAD的值有些武断，因为最终校准结果不受标准规定的精度格式的约束。这是内部校准的情况，其中精度格式是16位固定的。用户必须对该结果执行算术运算，以将其转换为校准单位(计数)。执行此操作所需的常量存储在内存中。校准常数的使用详细说明在SFF-8472文件中。对于线性关系，校准计数= NAD × calconstant1 + calconstant2。

这种方法的另一个优点是，至少如果使用DS1852，则A/D可以缩放，使满量程计数对应于该特定产品的最大信号值，而不仅仅是标准定义的值。例如，如果一个模块的最大输出功率为1mW，则a /D可以按比例调整，使1mW的输出功率为FFFFh。在这种情况下，可实现的最佳分辨率为0.02 μ W (1mW的1/65536)，而根据SFF-8472标准，“内部校准”模式为0.1 μ W。

用户需要确保他的计算引擎不受外部校准的16位固定精度的限制。如果是这种情况，则放弃本节中概述的分辨率优势。为了保持这种优势，需要32位固定精度或浮点精度。

校准常数是在生产过程中为每个被测模块和每个被监测通道导出的。然后将这些常数存储在DS185X IC中的EEPROM存储器中，以便稍后用于校准。提取这些系数需要进行(n + 1)点校准，其中n为校准方程的阶数。对于线性拟合，需要两个系数，一个用于增益，一个用于偏移:y = ax + b。用户将其设置斜坡，直到信号点1(即发射功率)实现。读取X1 (A/D原始计数);Y1是标准推荐的与信号点1对应的数字读出值。同样，对于信号点2,x2和y2是确定的。测试器导出a和b，并将它们存储在DS185X IC的内存中。

附录A -设置缩放位

每个输入(V(CC)， V(BIN)， V(PIN)和V(RIN))的比例因子是16位宽。它们分别位于表3地址C8h到CFh。16位是两个trim的组合。较低的12位是二进制加权的，并为缩放输入到输出关系提供高分辨率修剪。上面4位是下面12位的航向调整。换句话说，上面的4位扩展了二进制加权后的低12位的LSB值。

让我们假设您的模块的最大输出功率为5mW。调整激光直到它运行在5mW。因此，期望的输出分辨率为50,000十进制(C350h)。

1. 将比例修剪设置为0FFFh(上面的4位为全零，下面的12位为全1)。

2. 对上面的四位使用SAR方法，从1000b开始，找到使输出re高于所需值(在本例中，大于或等于C350h)所需的最小4位微调。如果该值超过C350，则没有问题。这意味着0000b是上面四位所需的值。这一步现在已经调整了低12位的LSB等效值，以便获得较低12位的最佳修剪。如果在4位中使用太高的值，则12位的分辨率太高，并且牺牲了绝对精度。如果在4位中使用过低的值，则12位的分辨率太小，并且不可能实现最大增益，并且在整个范围内存在较大的增益误差。

3. 使用在第二步中找到的值(假设它是0010b)，在较低的12位上使用SAR方法来完成对部件的修剪。

附录B -示例代码

writeTrimValue(trim:integer);(*写入trim到部件*)程序forcerefence (Vin: real);(*对输入引脚施加参考电压*)过程waitForNewConversion ;(*将更新字节写入零，并等待更新带有当前trim的新转换*)函数readValue :integer;(*读取转换后的数字答案*)程序ProgramTrim(trim:integer);(*启用表3 &amp的EE;程序calVad(maxInput:real)var Bit:integer;(* counter -表示二进制位15-0*)trim:整型;(*当前修剪值*)LSB:真实;(*电压的lsb值*)Vin:实数;(*参考输入电压*)Dec_in:整数;(*输入电压的十进制表示*)Dec_out:整数;(*电压值为十进制*)delta:整数;(*当前电压误差*)bestDelta:整数;(*误差最接近零*)bestTrim:整数;(*给出最佳delta的trim)Begin bestDelta:= 1000000;bestTrim:= 0;修剪:= 4095;(* 0FFFh *) lsb:= maxInput / 65535;Dec_in:= 63888;(*输入为满量程的~97.5% *)Vin:= lsb * Dec_in;(*使用SAR方法在VAD刻度位15-12上修剪航向调整*)为Bit:= 15降至11 do(*必须走得太远1位，以便零是可能的解决方案*)开始if (Bit >11)则开始trim:= trim + lshft(1,Bit);结束;writeTrimValue(修剪);waitForNewConversion;Dec_out:= readVoltage;delta:= Dec_out - Dec_in;if (delta >= 0) then begin bestTrim:= trim;if (Bit >11) then Begin trim:= trim - lshft(1,trimBit);结束;结束;(* bestTrim的上4位包含航向调整的答案*)(*它是允许满量程修剪的最小值与低12位*)(*将bestTrim的下12位*归零)trim:= land(bestTrim,61440(*F000h*));(*land 是逻辑与函数*)(*使用SAR方法在VAD标度位11-0上调整分辨率*)为Bit:= 11降至-1 do(*必须走得太远，以便零是可能的解决方案*)开始if (Bit >0)然后开始修剪:=修剪+ lshft(1,Bit);结束;writeTrimValue(修剪);waitForNewConversion;Dec_out:= readVoltage;delta:= Dec_out - Dec_in;if (abs(delta) <= abs(bestDelta)) then begin bestTrim:= trim;bestDelta:= delta;结束;If (得尔塔 >0) then begin if (Bit >0) then Begin trim:= trim - lshft(1,trimBit);结束;结束;(* bestTrim现在包含给出最小增量的trim)