[发明专利]一种用于对有源器件的剩余寿命进行近似的方法

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明涉及一种为有源器件测量并记录温度数据的方法以及一种对有源器件的剩余寿命进行近似的方法。更具体地，本发明涉及一种利用具有有限待写入能力以及有限容量的存储器来测量并记录有源器件的温度数据的方法，以及一种基于其温度历史来对有源器件的剩余寿命进行近似的方法。

2.相关技术说明

任何有源器件的寿命(即，故障发生之前的时间)取决于有源器件的运行环境，包括温度、湿度等。平均无故障时间(MTTF)是故障发生之前器件的平均预测运行时间。有源器件的MTTF同样取决于有源器件的运行环境。制造商通常为给定运行状况(温度、湿度、电流等)提供MTTF。然而，有源器件的运行温度可以根据应用而显著变化。

有源器件的示例是垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。VCSEL是发射相干光的半导体光源并且通常集成到光纤应用中的系统中。一种这样的系统是有源光缆(AOC)，所述有源光缆是包括被称作光学换能器的光电转换器和/或电光转换器的光纤光缆。VCSEL在升高的温度下倾向于耗损地更快并且是AOC中最可能的故障源。VCSEL可以指代单个激光器或单个芯片上的激光器阵列(即，VCSEL阵列)。

有源器件的问题是它们要发生故障的时间是未知的。理想地，连续监控并记录有源器件的运行环境的状况。然而，这并非总是可行的。例如，由于AOC的非易失性存储器仅可以进行有限次数的写入，因此AOC无法连续监控并记录温度。如果电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)半导体器件用作AOC的存储器，则这种存储器具有有限数量的写循环。作为示例，由ATMEL(圣荷西市，加利福尼亚州)制造的某些EEPROM在发生故障之前额定为在85℃的运行温度下30,000次写循环。

发明内容

为了克服以上所描述的问题，本发明的优选实施例提供了一种利用具有有限待写入能力以及有限容量的存储器来测量并记录有源器件的温度数据的方法，并且提供了一种利用温度数据来对有源数据的年龄进行近似的寿命近似方法。

在本发明的优选实施例中，AOC包括VCSEL、易失性与非易失性存储器元件、处理器以及传感器。所述传感器提供有关影响有源器件年龄的运行参数的信息。所述传感器被所述处理器以规则子间隔进行监控，并且所得到的信息存储在易失性存储器中。存储在易失性存储器中的信息被所述处理器转移并且以规则间隔写入到非易失性存储器，所述间隔的长度长于所述子间隔的长度，从而减少非易失性存储器的写循环的次数。存储在非易失性存储器中的信息用于确定有源器件的有效年龄。

本发明的优选实施例提供了一种有源光缆，所述有源光缆包括：光纤光缆；至少一个光学换能器；第一存储器；第二存储器；传感器，所述传感器感测所述有源光缆的运行参数；以及处理器，所述处理器连接至所述至少一个光学换能器、所述第一存储器、所述第二存储器和所述传感器。在被分成规则子间隔的规则间隔期间并且在所述规则子间隔中的每一个规则子间隔之后，处理器在所述第二存储器中记录与感测到的运行参数相对应的值，并且在所述规则间隔中的每一个规则间隔之后，在所述第一存储器中存储记录在所述第二存储器中的值。

所述规则间隔和所述规则子间隔优选地基于对所述第一存储器的期望写入次数以及所述有源光缆的期望寿命。运行参数优选地是温度。

优选地，所述第二存储器包括仓，并且所述仓中的每一个仓对应于所述感测到的运行参数的值的范围。所述处理器优选地通过将仓的仓值加一来在所述第二存储器中记录与所述感测到的运行参数相对应的所述值，所述仓对应于包括所述感测到的运行参数的所述值的所述感测到的运行参数的所述值的范围。所述第一存储器优选地包括与所述第二存储器中的所述仓相对应的仓。所述处理器优选地通过将所述第二存储器中的所述仓中的每一个仓的仓值加到先前存储在所述第一存储器中的相对应仓中的相对应仓值来在所述第一存储器中存储记录在所述第二存储器中的所述值。所述处理器优选地基于存储在所述第一存储器中的所述仓的所述仓值来计算所述有源光缆的有效年龄。所述处理器优选地仅基于存储在所述第一存储器中的所述仓的所述仓值来计算所述有效年龄。如果所述有效年龄在阈值之上，则所述处理器优选地提供指示信号。优选地，所述运行参数是温度；所述仓中的每一个仓表示温度范围；并且所述处理器利用公式计算所述有源光缆的有效年龄t_有效：