可插拔光学主机与网络I/O光电子模块制造技术

在实施例中，可插拨光学主机与网络I/O光电子模块(在下文中称为“模块”)包括第一光-电-光(OEO)转换器和第二OEO转换器。第一OEO转换器被配置成将N个入站光信号转换为M个入站光信号，并且包括N个网络侧光接收器、可通信地耦接至N个网络侧光接收器的第一信号处理电路系统、以及可通信地耦接至第一信号处理电路系统的M个主机侧光接收器。第二OEO转换器被配置成将M个出站光信号转换为N个出站光信号，并且包括M个主机侧光接收器、可通信地耦接至M个主机侧光接收器的第二信号处理电路系统、以及可通信地耦接至第二信号处理电路系统的N个网络侧光接收器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可插拔光学主机与网络I/O光电子模块
本文中所讨论的实施例涉及可插拔光学主机与网络I/O模块。
技术介绍
计算与网络技术改变了我们的世界。随着通过网络传送的信息量增加，高速传输变得越发关键。很多高速传输网络依靠光通信装置以便于通过光纤链路进行远距离传输。因此，光网络存在于范围从数据中心局域网(LAN)到用于互联网、语音和视频通信的地铁和长距离光纤链路的各种各样的高速应用中。虽然通过光纤在光网络中光学地输送数据，但是在电学领域主要在主机卡处仍由专用集成电路或物理层芯片(ASIC/PHY芯片)对数据进行处理。同样地，可以通过损耗随着迹线(trace)的长度和比特率的增大而显著增长的电气迹线来传输数据。针对该问题的一个解决方案是使用在ASIC/PHY芯片与面向光链路的光学端口之间的、主机卡上的电-光(EO)转换芯片(也被称为EO芯片)，但是该解决方案通常将通信限制于具体链路长度和波长。本文中所要求保护的主题不限于解决任何缺点或者仅在诸如上面描述的那些环境的环境中进行操作的实施例。而且，仅提供该
技术介绍
以说明可以实践本文中所描述的一些实施例的一个示例性

技术实现思路
本文中所描述的实施例通常涉及可插拔光学主机与网络I/O光电子模块。在示例实施例中，可插拔光学主机与网络I/O光电子模块包括第一光-电-光(OEO)转换器和第二OEO转换器。第一OEO转换器被配置成将N个入站光信号转换成M个入站光信号，并且包括N个网络侧光接收器、可通信地耦接至N个网络侧光接收器的第一信号处理电路系统、以及可通信地耦接至第一信号处理电路系统的M个主机侧光接收器。第二OEO转换器被配置成将M个出站光信号转换成N个出站光信号，并且包括M个主机侧光接收器、可通信地耦接至M个主机侧光接收器的第二信号处理电路系统、以及可通信地耦接至第二信号处理电路系统的N个网络侧光接收器。在另一个示例实施例中，一种在可插拔光学主机与网络I/O光电子模块中的网络与主机之间传送光信号的方法包括：接收来自网络的N个入站光信号。该方法还包括：将N个入站光信号转换成共同具有根据N个入站光信号变化的至少一个特征的M个入站光信号。该方法还包括：将M个入站光信号发射至主机。该方法还包括：接收来自主机的M个出站光信号。该方法还包括：将M个出站光信号转换成共同具有根据M个出站光信号变化的至少一个特征的N个出站光信号。该方法还包括：将N个出站光信号发射至网络。在又一个示例实施例中，可插拔光学主机与网络I/O光电子模块(在下文中被称为“模块”)包括N个网络侧光接收器，其被配置成接收N个入站光信号并且将N个入站光信号转换成N个入站电信号。该模块还包括第一信号处理电路系统，其可通信地耦接至N个网络侧光接收器并且被配置成将N个入站电信号转换成M个入站电信号。该模块还包括M个主机侧光发送器，其可通信地耦接至第一信号处理电路系统并且被配置成接收M个入站电信号并将M个入站电信号转换成M个入站光信号。该模块还包括M个主机侧光接收器，其被配置成接收M个出站光信号并且将M个出站光信号转换成M个出站电信号。该模块还包括第二信号处理电路系统，其可通信地耦接至M个主机侧光接收器并且被配置成将M个出站电信号转换成N个出站电信号。该模块还包括N个网络侧光发送器，其可通信地耦接至第二信号处理电路系统并且被配置成接收N个出站电信号并将N个出站电信号转换成N个出站光信号。本专利技术的另外的特征和优点将在随后的描述中进行阐述，并且将根据描述而部分地显而易见，或者可以通过实践本专利技术来获知。本专利技术的特征和优点可以借助于在所附权利要求中特别指出的仪器和组合来实现和获得。本专利技术的这些及其他特征将根据下面的描述和所附权利要求变得更加完全显现，或者可以通过如下文中阐述的本专利技术的实践来获知。附图说明为了进一步阐明本专利技术的上述的以及其他的优点和特征，将参考在附图中示出的具体实施例来给出对本专利技术的更具体的描述。应当理解，这些附图仅示出了根据本公开内容的几个实施例，因此，并不被认为是对本公开内容的范围的限制，将通过使用附图、以另外的特征和细节来描述本公开内容，在附图中：图1示出了包括可通信地耦接至包括主机卡的外部主机的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块(在下文中被称为“模块”)的示例操作环境；图2示出了图1的模块的示例实施例；图3A至图3D示出了可以包括在图2的模块中的信号处理电路系统的示例配置；以及图4是在可插拔光学主机与网络I/O光电子模块中的网络与主机之间传送光信号的示例方法的流程图。具体实施方式本文中所描述的实施例通常涉及可插拔光学主机与网络I/O光电子模块(在下文中被称为“模块”)。该模块可以具有到主机和网络两者的光输入/输出(I/O)。通常，I/O可以包括关于网络的2×N个光信号，其包括从网络输入的N个入站光信号以及输出至网络的N个出站光信号。该I/O可以另外包括关于主机的2×M个光信号，其包括表示N个入站光信号的、输出至主机的M个入站光信号以及由N个出站光信号表示的、从主机输入的M个出站光信号。本文中所描述的实施例可以缓解关于电接口的范围和速度的物理障碍的问题。光学器件通常被实现成穿过数据中心范围并且还可以被实现成穿过例如主机ASIC与可插拔模块之间的主机卡范围。本文中所描V述的一些实施例保持了用于数据中心范围的可插拔光学器件的益处连同用于卡内范围的低成本且安装有卡的光学器件的益处。现在将参照附图来描述本专利技术的示例实施例的各个方面。应当理解，附图是这样的示例实施例的图解性和示意性表示，并且不是对本专利技术的限制，它们也不一定按比例绘制。图1示出了根据本文中描述的至少一些实施例布置的、包括可插拔光学主机与网络I/O光电子模块102(在下文中被称为“模块102”)的示例操作环境100，该模块102可通信地耦接至包括主机卡106的外部主机104。如所示，主机卡106包括ASIC/PHY芯片108和EO芯片110。虽然图1中示出了单个模块102，但是更一般地，一个或多个模块102可以可通信地耦接至主机104。一个或多个模块102中的每一个可以包括如下面讨论的一个或多个部件。通常，主机卡106被配置成以N个入站光信号112A和N个出站光信号112B(统称为“网络侧光信号112”)的形式将数据发送至网络以及从网络接收数据。可以通过一个或多个光纤来传递网络侧光信号112。例如，可以在不同的光纤上传递每一个网络侧光信号112。作为另一示例，在波分复用(WDM)系统中，可以在单个光纤上传递所有的网络侧光信号112，或者可以在第一光纤上传递N个入站光信号112A同时在第二光纤上传递N个出站光信号112B。发送至网络的数据以及从网络接收的数据可以不同地体现为例如ASIC/PHY芯片108与EO芯片110之间的高带宽电数据信号114、EO芯片110与模块102之间的M个入站光信号116A和/或M个出站光信号116B(统称为“主机侧光信号116”)、以及网络侧光信号112。在接收或入站方向上(例如，从网络至ASIC/PHY芯片108)，模块102通常被配置成将N个入站光信号112A转换成M个入站光信号116A以供主机104接收。N个入站光信号112A可以通过由连接器118耦接至模块102的一个或多个单模光纤(SMF)或多模光纤(MMF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可插拨光学主机与网络I/O光电子模块，包括：第一光‑电‑光(OEO)转换器，被配置成将N个入站光信号转换为M个入站光信号，所述第一OEO转换器包括：N个网络侧光接收器；第一信号处理电路系统，可通信地耦接至所述N个网络侧光接收器；以及M个主机侧光发射器，可通信地耦接至所述第一信号处理电路系统；以及第二OEO转换器，被配置成将M个出站光信号转换为N个出站光信号，所述第二OEO转换器包括：M个主机侧光接收器；第二信号处理电路系统，可通信地耦接至所述M个主机侧光接收器；以及N个网络侧光发送器，可通信地耦接至所述第二信号处理电路系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.17 US 61/802,682;2013.04.17 US 13/864,9851.一种可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，包括：第一光-电-光OEO转换器，被配置成将N个入站光信号转换为M个入站光信号，所述M个入站光信号共同具有根据所述N个入站光信号变化的至少一个特征，所述第一OEO转换器包括：N个网络侧光接收器；第一信号处理电路系统，可通信地耦接至所述N个网络侧光接收器；以及M个主机侧光发送器，可通信地耦接至所述第一信号处理电路系统；以及第二OEO转换器，被配置成将M个出站光信号转换为N个出站光信号，所述N个出站光信号共同具有根据所述M个出站光信号变化的至少一个特征，所述第二OEO转换器包括：M个主机侧光接收器；第二信号处理电路系统，可通信地耦接至所述M个主机侧光接收器；以及N个网络侧光发送器，可通信地耦接至所述第二信号处理电路系统。2.根据权利要求1所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，其中：所述N个入站光信号中的每一个以及所述N个出站光信号中的每一个包括进行PAM-4调制的50吉波特GBaud的光数据信号；以及所述M个出站光信号中的每一个以及所述M个入站光信号中的每一个包括进行不归零NRZ调制的每秒100吉比特的光数据信号。3.根据权利要求1所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，其中，M等于N。4.根据权利要求1所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，其中：所述第一信号处理电路系统包括：N个网络侧后置放大器，可通信地耦接至所述N个网络侧光接收器；第一时钟和数据恢复电路CDR，可通信地耦接至所述N个网络侧后置放大器；以及M个主机侧驱动器，可通信地耦接至所述第一CDR并且耦接至所述M个主机侧光发送器；并且所述第二信号处理电路系统包括：M个主机侧后置放大器，可通信地耦接至所述M个主机侧光接收器；第二CDR，可通信地耦接至所述M个主机侧后置放大器；以及N个网络侧驱动器，可通信地耦接至所述第二CDR并且耦接至所述N个网络侧光发送器。5.根据权利要求4所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，其中：N不等于M；所述第一信号处理电路系统还包括耦接在所述第一CDR与所述M个主机侧驱动器之间的N至M变速箱；以及所述第二信号处理电路系统还包括耦接在所述第二CDR与所述N个网络侧驱动器之间的M至N变速箱。6.根据权利要求1所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，其中，所述第一OEO被配置成通过执行以下操作中的至少一种来将所述N个入站光信号转换为所述M个入站光信号：将信号调制从所述N个入站光信号的第一信号调制改变为所述M个入站光信号的不同的第二信号调制；将每通道符号率从所述N个入站光信号的第一每通道符号率改变为所述M个入站光信号的不同的第二每通道符号率；将通道数量从所述N个入站光信号的N个通道改变为所述M个入站光信号的M个通道，其中，N不等于M；以及将每通道比特率从所述N个入站光信号的第一每通道比特率改变为所述M个入站光信号的不同的第二每通道比特率。7.根据权利要求1所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，还包括：主机侧插座，被配置成容纳2×M多纤推进/拉出MPO多模光纤MMF连接器，其中，所述M个入站光信号中的每一个是通过所述2×MMPOMMF连接器发射至M个入站MMF光纤中的相应的一个入站MMF光纤上的，并且所述M个出站光信号中的每一个是通过所述2×MMPOMMF连接器从M个出站MMF光纤中的相应的一个出站MMF光纤接收的；以及网络侧插座，被配置成容纳2×1小型连接器LC连接器，其中，所述N个入站光信号是通过所述2×1LC连接器从所述N个入站光信号被波长复用的第一单模光纤SMF接收的，并且所述N个出站光信号是通过所述2×1LC连接器发射至所述N个出站光信号被波长复用的第二SMF的。8.根据权利要求7所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，还包括：1×N波分解复用器，被放置在所述2×1LC连接器与所述第一OEO转换器之间的所述N个入站光信号的光路中；以及N×1波分复用器，被放置在所述2×1LC连接器与所述第二OEO转换器之间的所述N个出站光信号的光路中。9.根据权利要求1所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，其中：所述第一信号处理电路系统包括：N通道接收RX解调和检测块，可通信地耦接至所述N个网络侧光接收器；N至M变速箱，可通信地耦接至所述N通道RX解调和检测块；M通道发送TX调制块，可通信地耦接至所述N至M变速箱；以及M通道驱动器，可通信地耦接至所述M通道TX调制块并且耦接至所述M个主机侧光发送器；并且所述第二信号处理电路系统包括：M通道RX解调和检测块，可通信地耦接至所述M个主机侧光接收器；M至N变速箱，可通信地耦接至所述M通道RX解调和检测块；N通道TX调制块，可通信地耦接至所述M至N变速箱；以及N通道驱动器，可通信地耦接至所述N通道TX调制块并且耦接至所述N个网络侧光发送器。10.根据权利要求9所述的可插拔光学主机与网络I/O光电子模块，其中：所述第一信号处理电路系统还包括：N通道模数转换器ADC，耦接在所述N个网络侧光接收器与所述N通道RX解调和检测块之间；以及M通道数模转换器DAC，耦接在所述M通道TX调制块与所述M通道驱动器之间；所述第二信号处理电路系统还包括：M通道模数转换器，耦接在所述M个主机侧光接收器与所述M通道RX解调和检测块之间；以及N通道数模转换器，耦接在所述N通道TX调制块与所述N通道驱动器之间；所述M通道驱动器包括M通道线性驱动器；以及所述N通道驱动器包括N通道线性驱动器。11.一种在可插拔光学主机与网络I/O光电子模块中的网络与主机之间传送光信号的方法，所述方法包括：接收来自网络的N个入站光信号；将所述N个入站光信号转换为M个入站光信号，所述N个入站光信号中的每一个包括进行PAM-4调制的50吉波特GBaud的光数据信号，所述M个入站光信号中的每一个包括进行不归零NRZ调制的每秒100...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·R·科莱，
申请(专利权)人：菲尼萨公司，
类型：发明
国别省市：美国;US