用于光学传输高速数据和低速数据的方法、电路和光缆组件的制作方法_2

文档序号:9893494阅读:来源:国知局
,第二连接器组件150包括第二连接器主体152W及从第二连接器主体152的 正面延伸的第二电连接器154。第一连接器组件110和第二连接器组件150通过纤维光缆102 彼此禪接,所述纤维光缆102可W包括围绕一或多个光纤的外部护套部分(图1中未示出)。
[0030] 有源光缆组件100可配置为单向电缆(即使用一个末端处的传输电路和相反末端 处的接收器电路,在有源光缆组件的一个方向上传输光学信号)或双向电缆(即使用有源光 缆组件的两个末端处的传输电路和接收器电路,在有源光缆组件的两个方向上传输光学信 号)。
[0031] 电光电路是用于将电信号(例如,从主机或客户端装置接收的电信号)转换成光学 信号的电路。电光电路可W包括但不限于激光器(或其他发光装置)和激光器驱动器电路。 光电电路是用于将光纤上接收的光学信号转换成电信号的电路。光电电路可W包括但不限 于光电二极管和跨阻抗放大器。收发器电路是配置来传输和接收光学信号(例如,用于双向 通信)的电路。
[0032] 第一连接器主体112和第二连接器主体152可W包封一或多个光电电路、一或多个 电光电路或者光电电路和电光电路的任何组合,运取决于需要多少信道W及期望的定向性 (例如,单向或双向)。应当注意,尽管本文出于简洁目的在单向纤维链路的上下文中描述实 施方式,但是实施方式不限于此。双向有源光缆组件通过如下方式轻易构造:使用两个或两 个w上的光纤,从而利用完全相同电路级联在相反方向上驱动一或多个额外光纤。
[0033] 有源光缆组件100可配置成与同样需要传输低速数据(诸如低速遥测数据或低速 控制数据)的高速数据传输协议结合使用。举例来说并且并非限制性,有源光缆组件100可 配置为化underbolt?有源光缆组件,其配置成根据美国加利福尼亚州圣克拉拉市(Santa Clara)的英特尔Γ?η化!K )公司所开发的Thunderbolt?接口光学禪接电子装置。应当理解, 本文中描述的实施方式并不限于化underbolt?应用。
[0034] 当前的Thunderbolt?接口允许高达10加 /s的高速数据传递。Thunderbolt?接口 也需要IMb/s的通信信道,W便允许有源光缆组件100的两侧就使用两个高速信道中的哪一 个达成一致,或者W便在暂停模式中管理掉电行为。如上文所陈述的,本文中所描述的方法 和电路允许低速数据(例如,低速IMb/s控制数据)与高速数据(例如,Thunderbo 11?接口提 供的高达10加/s的数据)同时传输,而不需要另外光纤、电导体、屏蔽物或复杂的编码和解 码电路。
[0035] 现在参考图2,示意性地示出示例有源光缆组件100的部件。应当理解,图2中示出 的部件可实施于除了有源光缆组件之外的装置中,诸如硬件装置内的通信模块。
[0036] 第一电连接器114示为电连接至第一电子装置180(例如,主机装置或集线器)的第 一电连接器184,所述第一电子装置180可W是任何电子装置。第二电连接器154示为电连接 至第二电子装置190(例如,客户端装置或终端装置)的第二电连接器194,所述第二电子装 置190也可W是任何电子装置。高速数据分别在第一电子装置180和第二电子装置190的电 导体182和192上传输。低速数据分别在第一电子装置180和第二电子装置190的电导体183 和193上传输。
[0037] 第一连接器主体112中包括电路118,所述电路118包括激光器和激光器驱动器电 路119W及振幅调制电路121。第二连接器主体152中包括接收器电路160和振幅检测电路 161。激光器和接收器电路160通过光纤140光学禪接。第一电子装置180所提供的高速数据 经由电导体182W及电连接器184和114而提供给激光器和激光器驱动器电路119。激光器和 激光器驱动器电路119中的激光器在光纤140上W第一比特速率来传输高速光学数据。激光 器的输出被数字调制W产生高速光学数据。高于阔值(例如,施加至激光器的偏置电流产生 的平均光学功率值P平均)的高光学功率值扣提供逻辑1或"高"数字值,而低于阔值的低光学 功率值Pl提供逻辑0或"低"数字值。
[0038] 激光器和激光器驱动器电路119中的激光器所传输的高速光学数据经由光纤140 来由接收器电路160接收。接收器电路160可W包括光电二极管和跨阻抗放大器,正如下文 更详细地描述。接收器电路160将光学信号转换成对应输入电信号,从而将高速光学数据转 换成对应高速电数据。然后,经由电连接器154和194W及电导体193将高速电数据提供给第 二电子装置190。
[0039] 如上所述,本公开案的实施方式也会调制激光器输出的振幅,W便在比高速光学 数据流的第一比特速率更小的第二比特速率下传输带外低速光学数据流。预编码的低速光 学数据在光纤140上发送,而不必W任何方式了解协议。由此,低速光学数据是与协议无关 的。仍然参考图2,振幅调制电路121经由电导体183和电连接器184、114从第一电子装置180 接收低速电数据。振幅调制电路121根据所接收的低速电数据来调制激光器输出的振幅,W 便在光纤140上传输低速光学数据。
[0040] 振幅检测电路161从接收器电路160接收输入电信号。所述输入电信号具有与激光 器所产生的光学信号的调制振幅相对应的调制振幅。输入电信号包括由调制振幅限定的低 速电数据成分W及由激光器的数字调制限定的高速电数据成分。振幅检测电路161检测输 入电信号的调制振幅,并且可W产生低速电信号,所述低速电信号经由电连接器154、194和 电导体193来提供给第二电子装置190。振幅检测电路161形成与激光器输出的调制振幅相 对应的数字低速电信号。
[0041] 因此,存在于电导体183上的低速信息被转换成光纤140上的振幅变化,运些振幅 变化随后通过接收器电路160和振幅检测电路161转换回数字信号并且经由电连接器154、 194和电导体193来提供给第二电子装置。
[0042] 图3描绘由图2中描绘的激光器和激光器驱动器电路119W及振幅调制电路121调 制的激光器的光学功率的示例图表。图表的纵轴是标准化光学功率,而横轴是时间。纵轴中 的标准化光学值并不意在施加任何限制。此外,应当理解,图3中描绘的图表仅仅出于说明 性目的。
[0043] 激光器设有偏置电流Ib,使得其发出平均光学功率值P平均。在示出实施方式中,平 均光学功率值P平均为2.5个单位。激光器的输出被数字调制W产生高速光学数据,所述高速 光学数据示为光学功率的快速且短暂的转变。当驱动电流Id能被添加至偏置电流Ib时,激光 器的光学功率就会增加至大于平均光学功率值P平均的高光学功率值Ph,W便提供逻辑1。当 驱动电流Id从偏置电流Ib去除时,激光器的光学功率就降低至小于平均光学功率值P平均的低 光学功率值Pl,W便提供逻辑0。
[0044] 另外,低速信息通过激光器输出的振幅的低速变化由激光器同时传输。可W通过 改变添加至偏置电流偏置电流IbW及从偏置电流偏置电流Ib去除的驱动电流Id来调制激光 器的输出的振幅。通过增加和降低驱动电流Id的量,激光器输出的振幅得W调制,使得较大 摆幅1和0可与较小摆幅1和0进行区分。如图3所示,当施加至激光器的驱动电流Id的量减小 时,根据激光器的高速数字调制来输出第一高光学功率值扣谢第一低光学功率值Pli。第一 高光学功率值Phi或第一低光学功率值Pli提供低速光学数据的逻辑0。当施加至激光器的驱 动电流Id的量增加时,根据激光器的高速数字调制来输出第二高光学功率值Ph2和第二低光 学功率值PL2。第二高光学功率值PH2或第二低光学功率值PL2提供低速光学数据的逻辑1。正 如下文更详细地描述,低速振幅变化可由接收器电路160和振幅检测电路161来检测。
[0045] 在实施方式中,施加至激光器的驱动电流Id的量可W通过将增量(delta)电流Ιλ 添加至驱动电流Id和从驱动电流Id去除增量电流Ιλ来改变。如此一来,驱动电流Id就通过增 量电流ΙΛ来调制。图4示出根据本公开案的一或多个实
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