专利名称：具有多用途内部串行总线的光收发机模块的制作方法
背景技术：
发明领域本发明一般涉及光纤收发机领域，具体地，涉及具有用来实现初始化(setup)、控制、监测以及安全操作的多用途内部串行总线的光收发机。
相关技术说明光纤收发机，同样又称作光电子收发机，既发射和接收光信号，又发射和接收电信号，即在电接口和光接口之间提供信号的双向通信。
图1示意性说明在各种现有技术的光纤收发机100中出现的电路和部件。这种光纤收发机100包括电路板102，该电路板102至少含有接收机电路、发射电路、电源连接104和接地连接106。
接收机电路接收光探测器处相对小的光信号，并放大和限定光信号，产生统一振幅的数字电输出。接收机电路通常由接收机光学子组件(ROSA)108构成，该接收机光学子组件(ROSA)108典型地包括光纤插座以及光电二极管和前置放大器(preamp)电路。ROSA 108依次连接在后置放大器(postamp)集成电路(IC)110上，该后置放大器集成电路110产生固定输出的漂移数字信号，从而经过RX+和RX-引线112连接到外部电路上。后置放大器IC 110通常提供称作信号探测(Signal Detect)(SD)或信号损失(LOS)的数字输出信号，指示适当强光学输入的存在或缺乏。该信号探测(SD)输出通过SD输出引线114供给。
发射机电路或者激光驱动器电路接收高速数字数据，并电学地驱动发光二极管(LED)或激光二极管产生等同的光脉冲。发射电路通常由发射机光学子组件(TOSA)116和激光驱动器IC 118构成。TOSA 116通常包括光纤插座以及激光二极管或LED。激光驱动器IC 118通常包括交流(AC)驱动器，以便向激光二极管或LED提供AC电流。激光驱动器IC 118通常还包括直流(DC)驱动器，以便向激光二极管或LED提供偏流。AC驱动器的信号输入从TX+和TX-引线120得到。
另外，一些光收发机标准需要额外的收发机功能性。例如，千兆位接口转换器(GBIC)标准需要眼图安全(eye safety)和全面故障探测功能性。这种功能性被用来识别反常和潜在的不安全操作参数，并将它们报告给用户和/或执行激光关闭，如果适宜的话。这种功能性也可以集成在激光驱动器IC 118本身中或者在可选的眼图安全(eyesafely)IC 122中。为了启用这种功能性，设置TX禁止(TX disable)124和TX故障(TX fault)126引线。该TX禁止引线124允许TOSA 116被主机装置(host device)关掉，而该TX故障引线124将激光器或相关激光驱动器IC 118中的故障状态传送给主机装置(未示出)。除这种基本说明外，GBIC标准还包括一系列时序图，描述这些控制如何起作用并相互作用来实施复位操作和其它动作。GBIC标准也需要电可擦可编程只读存储器(EEPROM)128来存储标准的序列标识(ID)信息，这些信息可以通过由时钟130和数据132线构成的串行接口(采用EEPROM产品的ATMEL AT24C01A系列的串行接口进行定义)来读取。
在使用时，各个部件，例如激光驱动器IC 118通常需要单独初始化和调节。这些部件的初始化一般出现在每次光收发机加电时，因为各个部件一般具有在断电时会丢失初始化数据的易失存储器。另一方面，通常需要进行调节来解决部件性质，例如激光二极管的阈值电流和斜度效率从一部分到另一部分出现的变化或者基于温度而出现的变化。要调节的参数有偏流和AC调制。通过调节可变电阻器或者通过将具有工厂选择电阻值的电阻器134连接到激光驱动器IC 118上，通常来对每个光收发机进行这种初始化和调节。另外，经常还需要对偏流和调制进行温度补偿，这对于诸如斜度效率之类关键的激光性质很重要。温度补偿可以结合进激光驱动器IC 118内，或者通过使用外部的温度敏感元件如热敏电阻136来实现。
上述的光收发机具有一些缺陷。例如，探测各种部件的变化，选择正确的电阻器134和热敏电阻136(或者调节可变电阻器)，和/或将它们安装到光收发机100的电路板102上非常耗时而且比较昂贵。另外，这类电阻器和/或热敏电阻占据了电路板102上宝贵的空间。而且，每次向光收发机添加额外特征时，电路的复杂性就会显著增加。例如，在使用时，发射机电路可能需要多达十二条连接，从而显著增加了电路的复杂性。此外，这类现有技术的系统一般不具有可扩展性，即它们不能很容易地进行扩展以容许另外的功能。
最近，已经引入模拟信号线来初始化和调节这些部件。这些模拟信号线可以包括模拟输入138，如偏流、调制振幅和禁止输入，或者模拟输出140，如实际偏置、温度和输出功率。然而，这些模拟信号线不能克服上述现有技术的很多缺陷。例如，仍旧需要很多数目的输入和输出，从而这就导致复杂的电路，占据着电路板102大量的空间。而且，这些光收发机仍旧不可以扩展。
对于这些部件，已经引入专用的数字连接，如串行输入142和输出144连接。数字输出的一个例子是故障指示器，例如指示收发机模块运行得太热。采用这些专用数字连接的光收发机通常包括设于光收发机10O内部或外部的控制器IC 148。另外，通常还在主机和控制器IC 148之间设置输入和/或输出150。然而，采用专用数字连接的光收发机也并没有完全克服上述缺陷。例如，电路仍旧非常复杂，尤其对于多个输入/输出。这种电路如同其它现有技术光收发机中的电路一样，占据着宝贵的电路板空间。
鉴于上述问题，就迫切需要能够克服上述缺陷的光收发机。特别地，这类光收发机应当易于制造和操作；通过提供简单的电路设计而能够降低复杂性；使用最少量的电路板空间；以及容许可扩展性。
发明概述依照本发明，提供了一种光收发机模块。该收发机模块包括光发射机例如TOSA内的激光器，和光接收机例如ROSA内的PIN探测器。该光收发机模块还包括内部串行总线和电学耦合到内部串行总线上的若干可寻址部件。每个可寻址部件包括用来与内部串行总线通信的串行接口和存储器。每个可寻址部件还包括唯一的地址，或者通过片选线耦合到控制器上的片选逻辑。这允许数据被寻址到特定的可寻址部件。这些可寻址部件还可以包括模数转换器和/或数模转换器。若干个可寻址部件可以包括选自下组的部件激光驱动器，激光偏置控制器，电源电路或控制器，前置放大器，后置放大器，激光波长控制器，主控制器，电热致冷器(TEC)，模数转换器，数模转换器和/或APD偏置控制器，或者这些部件的任何组合。
因而，上述的收发机模块包括连接在收发机模块内的多个部件上的单个、共享的内部串行总线。从而，这容许通过连接在每个部件上的单个电学连接实现多种功能。同时，由于消除了每个部件对多条模拟线或数字线的需求，因此整个系统的复杂性就得以降低。从而，就节省了宝贵的板区域来用于其它部件或电路，而且还可以容许更加紧凑的收发机模块。另外，内部串行总线还容许可扩展性。例如，可以将新的集成电路(IC)耦合到内部串行总线，由此共享主控制器上的输入端口和输出端口。这些输入和输出端口通常用来向IC发送初始化指令，或者从IC接收监测信息。另外，可以用现有的IC来交换具有额外功能性或特征的新IC，而不需要任何额外的输入和输出端口，即用很小的电路重新设计就可以增加功能性。
而且，上述的收发机模块提供了对收发机模块参数更加完善、更加精确的控制和监测。
附图简述为了更好地理解本发明的特征和目标，应当结合所附附图参看下面的详细说明，在附图中图1示意性说明各种现有技术的光纤收发机的电路和部件；图2A示意性说明依照本发明的一种实施方案，采用部件地址串行协议的光收发机模块的电路和部件；图2B示意性说明依照本发明的另一种实施方案，采用片选串行协议的光收发机模块的电路和部件；图2C示意性说明依照本发明的又一种实施方案的光收发机模块的电路和部件；图3示意性说明利用类似于图2A和2B所示的光纤收发机模块的系统；图4A示意性说明图2A所示的光收发机模块的一个例示性可寻址部件；图4B示意性说明图2B所示的光收发机模块的一个例示性可寻址部件。
在全部的几幅附图中，相同的参考数字表示相对应的部分。为了易于参看起见，任何参考数字的第一个数通常表示该参考数字出现的图号。例如，132出现在图1中，304出现在图3中。
优选实施方案详述本发明利用共享的内部串行总线与光收发机模块内的多个可寻址部件进行通信。如所示那样，共享的串行总线简化了整个收发机的初始化、控制、监测以及安全操作，同时降低了系统的复杂性，可以释放出有用的板空间，以及提供了可扩展性。在一种优选的实施方案中，该串行总线监测来自激光偏置控制器的激光偏流；激光输出功率；接收到的平均功率；接收到的调制功率；APD偏压；温度；电热致冷器(TEC)控制器内的电流；TEC控制器内的温度；波长；误码率(errorrate)；信号完整性等。
图2A示意性说明依照本发明的一种实施方案，采用部件地址串行协议的光收发机模块的电路和部件。该收发机模块200优选包括至少一个电路板202，其上设置有多可寻址部件。该收发机模块200优选至少部分地容纳在收发机外壳204内。该收发机模块200包括用来接收和发射光信号的的光接口206以及用来接收和发射电信号的电接口208。该收发机模块200包含电耦合到后置放大器IC的ROSA 210和电耦合到激光驱动器IC 216的TOSA 214。
ROSA 210接收光接收机或探测器如光电二极管213处相对小的光信号。这些信号被转换成电信号并被后置放大器IC 212放大，生成统一振幅的数字电输出，经由RX+和RX-引线218传送到外部电路。同时，后置放大器IC 212优选在LOS引线220处提供称作信号探测(SD)或信号损耗(LOS)的数字输出信号，指示是否存在着适当的强光学输入。
在一种优选的实施方案中，在TOSA处接收到的小光学信号在被传送到后置放大器IC 212之前首先被前置放大器IC 215放大，该前置放大器IC 215通常设置在ROSA封装内。在一种替代实施方案中，前置放大器IC 215直接耦合在共享的串行总线222上。
同时，后置放大器IC 212优选是一个通过串行连接电耦合到共享串行总线222的可寻址部件。该共享的串行总线222优选设置在电路板202上，该电路板202至少部分位于收发机外壳204的内部。若干个数字信号和/或数据可以在后置放大器IC 212和主控制器226，或者在收发机内的其它部件之间经由该共享的串行总线222进行传送。这类数字信号和/或数据可以包括输出振幅设置数据，转换速率数据，LOS阈值和状态数据，均衡数据，接收到的信号功率，信号数据的损失，或者它们的子集合。
激光驱动器IC 216接收来自外部电路的的高速数字数据，从而电学驱动TOSA 214，产生相等的光脉冲。TOSA 214优选包含有光发射机，例如LED或激光二极管211。激光驱动器IC 216优选包括AC驱动器，向激光二极管或LED提供AC电流。激光驱动器IC 216的信号输入从TX+和TX-引线224获取。
同时，激光驱动器IC 216优选是通过串行连接电学耦合到共享串行总线222上的可寻址部件。若干个数字信号和/或数据可以在激光驱动器IC 216与主控制器226，或者收发机模块200内的其它部件之间通过共享的串行总线222进行通信。这类数字信号和/或数据可以包括调制振幅数据，转换速率数据，均衡数据，其它的控制参数或监测数据，或者它们的子集合。
收发机模块200优选包括多个其它的可寻址部件，如主控制器IC226。激光偏置控制器IC 228，功率控制器IC 230，以及ID存储器和状态IC 234，或者它们的子集合。上述每个可寻址部件都经由单独的串行连接电耦合到共享的内部串行总线222上。
主控制器IC 226实现收发机模块200的大部分初始化、控制和监测功能，例如温度补偿、诊断反馈、偏差(variation)调节和较准等。主控制器IC 226也用作共享串行总线222的串行总线主控器(master)。尽管并未示出，但主控制器IC 226优选包括非易失性存储器。对于类似的主控制器IC的更多说明可以在共同未决的美国专利申请No.09/777,917获知，该申请结在此引入参考。
激光偏置控制器IC 228被用来控制激光驱动器IC 216和TOSA 214的关键参数，例如安全和总故障检测功能性。这种功能性被用来识别反常和潜在的不安全操作参数，而且如果适当的话将这些操作参数报告给用户和/或执行激光器关闭。为了启动种功能性，设置了TX禁止和TX故障244引线。该TX禁止引线242允许TOSA 214被主机装置关掉。该TX故障引线244将激光器或LEI内，或者相关激光驱动器IC 216内的故障状态传送给主机装置(未示出)。
在一种实施方案中，激光偏置控制器IC 228也优选地直接电耦合到TOSA 214上。这种与TOSA 214直接的电连接被用来直接控制TOSA214的激光偏流和AC调制电平，由此以一种恒定偏置模式操作来操作激光驱动器。同时，与TOSA 214的直接电连接还优选被用来接收来自TOSA 214的激光功率反馈。
在另一种实施方案中，激光偏置控制器IC 228的输出控制着激光驱动器IC 216除AC调制电平外的平均输出功率的电平，由此以一种恒定功率模式操作来操作激光驱动器。
激光偏置控制器IC 228也通过串行连接电耦合到共享的串行总线222上。多个数字信号和/或数据可以在该激光偏置控制器IC 228与串行总线222之间进行传送。这类数字信号和/或数据包括偏置设置和状态，功率设置和状态，差错阈值和状态，温度补偿设置，其它的控制设置，其它的状态信号，或者它们的子集合。
功率控制器IC 230向收发机模块200提供功率并进行调节。电源在电源输入引线246处连接在模块200上。功率控制器IC 230还电耦合到所有需要电源的部件上。而且，功率控制器IC 230也通过串行连接电耦合到串行总线222上。多个数字信号和/或数据可以在功率控制器IC 230与主控制器226或者收发机模块200内的其它部件之间通过串行总线222进行传送。这类数字信号和/或数据包括电压指令，电压和电流状态，温度，断电或休眠模式，控制信号，逐级上升信号，逐级下降信号，电涌控制(surge control)功能等。功率控制器IC 230优选包括两个或多个调压器，每个调压器提供固定或可编程的电压，以供给收发机模块200的一个或多个部件。功率控制器IC 230耦合在收发机模块200内需要调节功率的每个其它部件上。由于收发机200内每个部件或IC都潜在地需要不同调节的电源电压，因此功率控制器IC 230可以采用包括两个或更多调压器IC和逻辑电路IC的多个集成电路来加以实施。
直接耦合在主控制器226上的主机串行接口控制器236与主机装置(未示出)进行通信。该主机串行接口控制器236通过时钟248线和数据250线耦合在主机串行总线(未示出)上。主机串行接口控制器236被用于主控制器IC 226的所有初始化和查询。在一种优选实施方案中，该主机串行接口控制器236依照在GBIC和SFP(小形状因数可插的Samll Form Factor Pluggable)标准中采用的双线串行接口标准进行操作。耦合到该主机串行接口控制器236的主机串行总线(未示出)优选是I2C(IC间)或MDIO总线。I2C和I2C总线是一种在集成电路间提供通信链路的双向双线串行总线。MDIO总线是一种由IEEE 8020.3规范描述的管理数据输入/输出总线。可替代地，也可以采用另一种双向串行接口。
在图2A所示的实施方案中，内部的串行总线222利用了一种部件地址串行协议，如下所述，该协议采用部件的唯一部件地址418(图4A)来寻址每个可寻址部件。合适的部件地址串行协议的例子包括I2C(或I2C)和MDIO。
在一些实施方案中，收发机模块200还包括耦合到TOSA 214和共享串行总线222的激光波长控制器IC 252。该激光波长控制器IC 252优选控制TOSA 214内的激光二极管的温度，以便控制由激光二极管发出光的波长。合适的波长控制器IC 252是热电致冷器(TEC)。激光波长控制器252也可以借助于任何合适的手段例如电压、偏流等来控制波长。在波分复用应用中，对激光波长的精确控制是很重要的，其中来自多个激光二极管的光以多个各自的波长在单个光纤上传输。每个波长的光用来传输分离的信号或数据流。该激光波长控制器IC 252向TOSA 214提供激光器温度驱动256，并且从TOSA 214接收激光器温度或波长反馈258。
同时，激光波长控制器IC 252优选是一个通过串行连接电耦合到共享串行总线222上的可寻址部件。多个数字信号和/或数据可以在该激光波长控制器IC 252与主控制器226，或收发机模块200内的其它部件之间通过共享的串行总线222进行传送。这类数字信号和/或数据包括温度和/或波长指令和状态，温度控制状态，温度控制电流等，或者这些信号和数据的任何子集合。
在ROSA 210包括雪崩光电二极管的实施方案中，收发机模块200还优选包括耦合到ROSA 210和共享串行总线222的雪崩光电二极管(APD)偏置控制IC 254。该APD偏置控制IC 254将偏置信号传输到ROSA 210，以控制ROSA 210内雪崩光电二极管的操作。
APD偏置控制IC 254也通过串行连接电耦合到共享串行总线222上。多个数字信号和/或数据可以在该APD偏置控制IC 254与主控制器226，或收发机模块200内的其它部件之间通过共享的串行总线222进行传送。这类数字信号和/或数据包括偏压(指令和状态)，偏流，温度补偿控制和/或监测信号，或者这些信号的任何子集合。
图2B示意性说明采用片选串行协议的光收发机模块的电路和部件。除各个可寻址部件由采用片选(示出为CS1-CS7)形式的专用硬件寻址外，本实施方案在所有方面都与图2A描述的实施方案相同。专用的片选线或金属线CS1-CS7将主控制器226(主)耦合到每个可寻址部件(从)上。每个片选是这样一个信号，为真时允许可寻址部件的存储器的输入和输出，为假时禁止这类输入和输出。(参看下面对部件存储器404的说明)。因此，在使用时，每次需要从可寻址部件输入或输出，而主控制器226(图2)仅向该特定的可寻址部件发送片选信号，由此允许向该可寻址部件输入或输出。应当理解，尽管仅示出七个片选线，但是可以采用更多或更少的片选线。
与图2A所示的实施方案相比，本实施方案易于制造而且更加廉价。然而，跑到每个可寻址部件的专用片选线却占据了宝贵的板区域。合适的片选串行协议是利用每个部件上的数据输入引线、数据输出引线、时钟引线以及片选引线的串行外围接口(SPI)。
图2C示意性说明依照本发明另一种实施方案的光收发机模块的电路和部件。该实施方案说明光收发机模块内部的各个部件可以组合。例如，光收发机模块可以包括单个的激光驱动器和激光偏置控制器262；功率控制器和APD偏置控制器264；前置放大器和后置放大器266。然而，应当理解，这些组合部件仅仅是示例性的，各个部件的任何其它组合都是可以采用的。
图3示意性说明了利用类似于图2所示的光纤收发机模块(也称作光电收发机)的系统300。第一主机(host)302经过电链接306电耦合到第一光收发机模块304。这些电链接306优选连接在第一光收发机模块304的输入/输出引线上。这些输入/输出引线优选包括图2示出为Tx+和Tx-224、Tx禁止242、Tx故障244、电源246、数据250、时钟248、LOS 220以及Rx+和Rx-218引线的连接或引线。同样，第二主机308通过电链接312电耦合到第二光收发机模块310上。第一和第二光收发机模块304和310还通过光纤314彼此光学地耦合，即TOSA耦合到ROSA。
图4A示意性说明了图2A所示的光收发机模块200的一个示例性可寻址部件400。如上所述，该可寻址部件400优选是单个的集成电路(IC)。该示例性的可寻址部件400可以是收发机模块200内耦合到共享串行总线222(图2A或2B)的任何可寻址部件，例如激光驱动器IC 216(图2A)、后置放大器IC 212(图2A)等。该可寻址部件400包括经由数据412和时钟414线耦合到内部串行线222(图2)上的串行接402。该串行接402优选与耦合到串行总线222(图2)的其它器件采用任何适当的信令协议进行通信，例如上述参考图2A所述的类似于I2C或MDIO的部件地址串行协议、或者上述参考图2B所述的类似于SPI的片选串行协议。
同时，每个可寻址部件400优选包括用于存储从其它部件或从主机装置等接收到的数据如监测变量、指令和/或控制参数的存储器404。该存储器404可以包括存储器阵列或者一个或多个寄存器，或者既包括存储器阵列又包括寄存器，该存储器400还可以包括易失和/或非易失存储器部件或者寄存器。该存储器也可以包括FIFO，超高速缓冲存储器或类似部件。在一些可寻址部件400内，存储器404可以具有被该部件使用的非常少的存储器元件(例如，指令和/或回馈寄存器)或者单元，而其它部件可以具有较多数目的存储器元件或单元。
可寻址部件400也优选包括数模转换器(DAC)410，用来将在串行接口402处接收到的数字数据转换成可以被可寻址部件400使用的模拟信号。如果由特定可寻址部件400接收的任何数据或控制参数都不需要转换成模拟信号，那么DAC 410就不必包括在该可寻址部件内。举例来说，由可寻址部件接收的开/关控制参数通常可以被转换成控制信号，而不需要使用DAC 410。这样，收发机模块内的一些可寻址部件400可以包括DAC 410，而一个或多个其它部件不包括DAC 410。
另外，可寻址部件400优选包括模数转换器(ADC)408，用来将模拟信号转换成可以通过数据线412传输给内部串行总线222(图2)的数字信号。耦合到ADC 408的模拟信号通常是其振幅或值处于监测中的电压或电流信号。如果在其振幅或值处于监控中的可寻址部件内不存在模拟信号，那么ADC 408不必包括在该可寻址部件内。这样，收发机模块内的一些可寻址部件400可以包括ADC 408，而一个或多个其它部件并不包括ADC 408。
在可寻址部件400内的其它电路406执行着可寻址部件的初始化、控制、监测、和/或安全功能，如上面参考图2所述的。
如果可寻址部件400利用类似于上面参看图2A所述的I2C或MDIO的部件地址串行协议，则可寻址部件400优选包括唯一的地址418，从而使数据/信号能够经过共享的内部串行总线222(图2)和数据线412从/向特定的可寻址部件400发送。
图4B示意性说明图2B中所示的光收发机模块200的一个示例性可寻址部件422。除可寻址部件422不包括地址418而包括耦合到片选线416的片选逻辑420外，该实施方案在所有方面都等同于图4A所述的实施方案。本实施方案利用如图2B所述的片选串行协议，如SPI。在使用中，每次需要从可寻址部件输入或输出时，主控制器226(图2)就仅向特定的可寻址部件发送片选信号，由此允许输入或输出到该可寻址部件。
因而，上述收发机模块200(图2)包括连接到该收发机模块200(图2)内的多个可寻址部件400(图4A)或422(图4B)的共享内部串行总线222(图2)。这容许经由耦合到每个可寻址部件的单个数字电学连接执行多种功能。另外，通过消除或降低了每个部件对多条模拟线或数字线的需求，还降低了整个系统的复杂性。因此，这就节省了其它部件或电路所用的板区域，甚至可以容许较小的收发机封装或外壳204(图2A)。另外，共享的内部串行总线容许可扩展性，即作出非常小的电路重新设计就能向收发机增加额外的功能性。
这种单个共享的内部串行总线的一个用途是解决与抖动有关的问题，例如确定性的抖动，尤其是依赖图案的抖动。通常，抖动指的是与标准在时间上的位转换偏移，即或者在统一的时钟周期之前或者在统一的时钟周期之后出现。换句话说，抖动是或者先于或者后于标准时钟周期到达的位。
为了解决与抖动有关的问题，主控制器226(图2A-2C)识别在前的位或图案，并调节延迟来确保位转换在时间上不偏移而且出现在统一的标准时钟周期处。
在现有技术的器件中，克服抖动的任何尝试都需要单独的控制线来用于要调节的每个延迟或抖动源。如果需要大量数目的单独控制线来克服对应数目的延迟或抖动源，则这种方法是不实际的。然而，通过采用单个共享的内部串行总线，本发明允许监测和校正抖动，因为仅需要一条线或一条通信总线。
本实施方案的另一优点是将激光驱动器IC 216(图2A)合并进了TOSA 214(图2A)中。在现有技术中，这种实施方式是不切实际的，因为组合的部件需要太多控制线和监测线。然而，本发明却再次容许这类组合部件，这是由于本发明仅需要单个共享的串行总线连接到组合部件，用来向各个部件传送控制信号并从该组合部件接收状态监测信息。
本领域的熟练人员应当理解，在此描述的每个可寻址部件都可以包括单个IC、多个IC、模拟电路、IC和模拟电路的组合等。本领域的熟练人员还应当理解，尽管上述的优选实施方案利用了单个共享的串行总线，但是在本发明其它的实施方案中可以设置不止一条内部串行总线。
为了例示和说明的目的，前面已经给出本发明具体实施方案的说明。但这些说明并不旨在穷尽本发明或者将本发明限于此处披露的具体细节形式。很显然，根据上述教导，可以进行多种改进和改变。例如，其它的实施方案可以包括更少或更多的部件，以及各个部件的不同组合，不同的串行协议等等。在另一个实例中，图2A中所示的两个或多个部件可以组合进具有连接到共享串行总线222上的单个接口的单个集成电路内。这种组合由于成本、共享功能性、封装需要、功率利用率等的原因而是有利的。应当理解，选择说明这些实施方案是为了能够最佳解释本发明及其实际应用的原理，从而使本领域的其他熟练人员可能够以最佳地利用本发明和具有适合于具体用途而进行各种改进的实施方案。另外，在本方法中，各个步骤的顺序不必以给出的次序出现。因此，本发明的范围应当由随后的权利要求书及其等同物来限定。而且，上述引用的任何参考文献都在此引入作为参考。
权利要求
1.一种光收发机模块，包括光发射机；光接收机；内部串行总线；电耦合到所述内部串行总线的多个可寻址部件，其中，每个所述可寻址部件都包括用来与所述内部串行总线通信的串行接口；和存储器。
2.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，每个所述可寻址部件还包括唯一的地址。
3.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，每个所述可寻址部件还包括通过片选线耦合到控制器上的片选逻辑。
4.如权利要求1所述的光收发机模块，还包括将所述内部串行总线耦合到主机串行总线上的主机串行接口控制器。
5.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件中的一个是用来执行所述光收发机的功率供应功能的功率控制器集成电路(IC)。
6.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件中的一个是耦合到所述光发射机和所述内部串行总线上的激光驱动器集成电路(IC)。
7.如权利要求6所述的光收发机模块，其中，所述激光驱动器IC被配置用来与所述内部串行总线传送数字信号，其中所述数字信号表示选自下组的数据调制振幅数据、转换速率数据和均衡数据。
8.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件中的一个是耦合到所述光接收机和所述内部串行总线的后置放大器集成电路(IC)。
9.如权利要求8所述的光收发机模块，其中，所述后置放大器IC被配置成与所述内部串行总线传送数字信号，其中所述数字信号表示选自下组的数据输出振幅设置数据、转换速率数据、LOS阈值和状态数据、均衡数据、接收的信号功率和信号数据的损失。
10.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件中的一个是耦合到所述光发射机和所述内部串行总线的激光偏置控制器集成电路(IC)。
11.如权利要求10所述的光收发机模块，其中，所述激光偏置控制器IC向所述光发射机提供偏置驱动，并从所述光发射机接收功率反馈。
12.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述可寻址部件中的一个是数模转换器。
13.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，每个所述可寻址部件还包括其它电路。
14.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件中的一个是耦合到所述光发射机和所述内部串行总线的激光波长控制器IC。
15.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件中的一个是耦合到所述光接收机和所述内部串行总线的APD偏置控制器IC。
16.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述可寻址部件中的一个或多个被配置用来校正确定性的抖动。
17.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件中的一个是与所述光发射机相组合的激光驱动器IC，并且它们组合在具有单个串行接口的单个发射机光学子配件(TOSA)封装内。
18.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件中的一个是与激光偏置控制器IC相组合的激光驱动器IC，并且它们组合在具有单个串行接口的单个封装内。
19.如权利要求1所述的光收发机模块，还包括直接耦合到所述内部串行总线的前置放大器IC。
20.如权利要求19所述的光收发机模块，其中，所述前置放大器IC与所述光接收机组合在具有单个串行接口的单个接收光学子配件(ROSA)封装内。
21.如权利要求1所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件选自下组激光驱动器，激光偏置控制器，功率控制器，前置放大器，后置放大器，激光波长控制器，主控制器，电热致冷器，模数转换器，数模转换器，APD偏置控制器，或者这些部件的任何组合。
22.一种光收发机模块，包括外壳；至少部分设于所述外壳内的发射机光学子组件(TOSA)；至少部分设于所述外壳内的接收机光学子组件(ROSA)；至少部分设于所述外壳内的串行总线；设于所述外壳内的主机串行接口控制器，其中所述主机串行接口控制器被配置用来将所述内部串行总线耦合到主机串行总线；电耦合到所述内部串行总线的多个可寻址部件，其中每个所述可寻址部件都包括用于与所述内部串行总线通信的串行接口；和存储器。
23.如权利要求22所述的光收发机模块，其中，每个所述可寻址部件还包括唯一的地址。
24.如权利要求22所述的光收发机模块，其中，每个所述可寻址部件还包括通过片选线耦合到控制器上的片选逻辑。
25.如权利要求22所述的光收发机模块，其中，所述多个可寻址部件选自下组激光驱动器，激光偏置控制器，功率控制器，前置放大器，后置放大器，激光波长控制器，主控制器，电热致冷器，模数转换器，数模转换器，APD偏置控制器，或者这些部件的任何组合。
26.一种光收发机模块，包括光发射机；光接收机；内部串行总线；电耦合到所述内部串行总线的可寻址部件，其中所述可寻址部件选自下组激光偏置控制器，功率控制器，前置放大器，后置放大器，激光波长控制器，主控制器，电热致冷器，模数转换器，数模转换器，APD偏置控制器，或者这些部件的任何组合；其中，所述可寻址部件包括用于与所述内部串行总线通信的串行接口；和存储器。
全文摘要
光收发机模块包括光发射机和光接收机。光收发机模块还包括内部串行总线和电耦合到该内部串行总线上的多个可寻址部件。每个可寻址部件包括用来与串行总线通信的串行接口和存储器。每个可寻址部件还包括唯一的地址或通过片选线耦合到控制器上的片选逻辑。这容许数据寻址到特定的可寻址部件。这些可寻址部件可以包括激光驱动器，激光偏置控制器，功率控制器，前置放大器，后置放大器，激光波长控制器，主控制器，电热致冷器，模数转换器，数模转换器，APD偏置控制器，或者前述这些部件的任何组合。
文档编号H04B10/155GK1703853SQ200380101042
公开日2005年11月30日 申请日期2003年10月8日 优先权日2002年10月8日
发明者L·B·阿伦森, S·G·霍斯金, G·L·赖特, D·J·杜马, M·J·法利 申请人:菲尼萨公司