光到光收发器及其制造和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种光到光(O2O)信号路径，包括此路径的O2O和混合型收发器，包含一个或多个所述收发器的网络系统或装置，及其制造和使用方法。所述O2O信号路径包括第一和第二端口，和光学放大器，用于通过第一端口接收来自主机或网络的光信号并通过第二端口为主机和网络中另一个发送光放大信号。在某些例子中，所述O2O信号路径还包括一个或多个光隔离器和/或时钟和数据恢复功能。O2O信号路径中的光信号完全在光域中进行处理。所述收发器包括O2O信号路径且包括光电信号路径，穿透式连接器，或第二O2O信号路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光收发器领域。更具体地说，本专利技术实施例适用于能够双向接收和/或发送光学数据信号，包含此收发器的光网络设备(比如光学开关和大数据存储和/或传输装置)，及其制造和使用方法。
技术介绍
网络和通信带宽的需求在不断增长。由于光信号能在目前网络需求的数据速率上比电信号传输得更远，光网络已经实现了网络在更高带宽和速度上运行。尽管数据是以光的形式通过光纤在光网络中传输，但网络装置中仍然主要用电域处理数据，比如数据中心交换机和服务器，光纤网络单元(ONU)，光网络终端(ONT)，光线路终端(OLT)，及类似装置。这创造了对数据电光转换的要求。光电转换是光收发器或光模块的重要用途。举例来说，图1为光电收发器，从主机接收电信号(比如，通过端口Rx[主机])，将接收的电信号转换为光信号，然后将光信号传输到网络(比如，通过端口Tx[网络])，同时接收来自网络的光信号(比如，通过端口Rx[网络])，将接收的光信号转换为电信号，然后将电信号发送到主机(比如，通过端口Tx[主机])。因此，网络中，网络装置采用如光电收发器的装置，数据在电路中处理却是在光域中通过网络传输，实现更长的传输距离。由于集成电路(IC)的交换容量在不断进步，甚至IC的电气输入/输出(I/O)针脚或衬垫也能成为限制IC性能的因素。未来的IC正准备用光学I/O端口替代电气I/O端口处理此问题。这些光学I/O端口会有小的光学链路预算，也许仅能处理较短距离的网络应用，从而无法满足光网络的全部需求。一种能解决此问题的方案是包含第一和第二光-电-光(OEO)转换器的可插拔光电模块。一个OEO转换器将来自网络的光信号转换为用于主机的光信号，而另外的OEO转换器将来自主机的光信号转换为用于网络的光信号。每个OEO转换器都包括一定数量的光接收器，用于将光信号转换为电信号，与光接收器通信性质耦合的电信号处理电路，和一定数量的光发射器，用于接收从信号处理电路接收的电信号并转换电信号到光信号。这样实现了低链路预算光链路到高链路预算光链路的转换，实现很多网络链路要求的较长传输距离。但是，电信号处理电路内和外的数据传输路径都在电域中运行，因而增加了收发器的复杂性和与OEO转换器中需要电路相关的功耗。本“技术背景”部分仅用于提供背景信息。“技术背景”的陈述并不意味着本“技术背景”部分的主旨向本专利技术许可了现有技术，并且本“技术背景”的任何部分，包括本技术背景”本身，都不能用于向本专利技术许可现有技术。
技术实现思路
本专利技术实施例涉及一种包括光到光(O2O)信号路径的光收发器，包含此类收发器的光网络设备，及其制造和使用方法。本专利技术收发器包括接收器、发射器和外壳；所述接收器和发射器中至少一个包含一个O2O信号路径；所述信号路径包括第一和第二端口和第一光学放大器，用于通过第一端口接收来自主机和网络中任何一个的第一光信号，然后通过第二端口将第一光放大信号发送给主机和网络的另外一个；放大器部分的一个用途是增大光链路预算，实现比其他方式更长的传输距离；所述外壳用于容纳所述接收器和发射器，包括所述第一和第二端口；O2O信号路径中的光信号完全在光域中进行处理。在某些实施例中，O2O信号路径还包括第一滤光器，用于过滤来自第一光学放大器的第一光放大信号和/或第一光学隔离器，用于将第一光放大信号光学隔离，并将光学隔离的第一光放大信号发送到主机和网络中的另一个。或者，O2O信号路径还包括第二光学隔离器，用于(i)光学隔离来自主机或网络的第一光信号和(ii)向第一光学放大器提供光学隔离的第一光信号。在其它实施例中，O2O信号路径还包括第一光学时钟恢复单元，用于从第一光信号、第一光放大信号、或其中一部分恢复第一光学时钟信号。在某些此类实施例中，O2O信号路径还包括第一光闸，用于(i)接收第一光学时钟信号和第一光放大信号和(ii)根据第一选择信号输出第一光学时钟信号或第一光放大信号；或者，O2O信号路径还包括第一分光器，用于将部分第一光信号或第一光放大信号引向第一光学时钟恢复单元。在不同实施例中，所述收发器可以是纯粹的光到光，所有数据信号都在光域中处理，或混合模式；此类混合模式收发器包括一个O2O信号路径和光电信号路径。纯O2O收发器包括穿透式连接器或第二O2O信号路径。当所述收发器包含第二O2O信号路径时，所述第二O2O信号路径可包括第二光学放大器，用于从主机和网络中另一个接收第三光信号。当所述接收器包含(第一)O2O信号路径，第一光学放大器从主机接收第一光信号，而所述发射器(包含第二O2O信号路径)则从网络接收第三光信号。在包含第二O2O信号路径的实施例中，所述第二O2O信号路径还包括第二滤光器，用于过滤来自第二光学放大器的第二光放大信号，第三光学隔离器，用于光学隔离来自主机和网络中另一个的第三光信号并将光学隔离的第三光信号发送至第二光学放大器，和/或第四光学隔离器，用于光学隔离第二光放大信号并将光学隔离的第二光放大信号发送至主机和网络之一。与(第一)O2O信号路径类似，第二O2O信号路径还可包含第二时钟恢复单元，用于从第三光信号或第二光放大信号恢复第二光学时钟信号，这种情况下所述O2O信号路径还可包含第二分光器，用于将部分第三光信号或第二光放大信号引导至第二光学时钟恢复单元。在某些实施例中，所述第二O2O信号路径还可包含第二光闸，用于(i)接收第二光学时钟信号和第二光放大信号，和(ii)根据第二选择信号输出第二光学时钟信号或第二光放大信号。当所述接收器和发射器中其一包含光到光信号路径，当所述接收器和发射器中另一个可包含光电信号路径，用于通过第三端口从主机或网络中另一个接收输入信号然后通过第四端口向主机或网络提供输出信号。所述光电信号路径可以是光到电、电到光、或光到电到光信号路径。所述输出信号可以是电的或光的。当输入信号是电的那么输出信号就为光的，而当输入信号为光的那么输出信号可以是光的或电的。在所述收发器的某些实施例中，接收器包含O2O信号路径，而发射器包含电到光信号路径。在此类实施例中，第一光学放大器通过第一端口从网络接收第一光信号，而电到光信号路径包括(i)驱动器，用于通过第三端口从主机接收电输入信号并向发射光器件(TOSA)提供驱动信号，和(ii)所述TOSA中的激光器，用于通过第四端口向网络输出输出光信号。或者，所述发射器包含O2O信号路径，而所述接收器包含光到电信号路径。第一光学放大器通过第一端口从主机接收第一光信号，而光到电信号路径包含(i)光电二极管，用于将来自网络的光输入信号转换为第二电信号和(ii)放大器，用于放大第二电信号并将电信号通过第四端口输出到主机。在混合型收发器的实施例中，接收器和发射器中一者包含O2O信号路径而接收器和发射器中另一个则包括光到电到光信号路径，用于通过第三端口从主机或网络中另一个接收输入光信号并通过第四端口向主机或网络提供输出光信号。举例来说，接收器可包含O2O信号路径而发射器可包含光到电到光信号路径，反之亦然。当接收器包含O2O信号路径时，第一光学放大器通过第一端口从网络接收第一光信号，而发射器则包含(i)光到电转换器，用于通过第三端口从主机接收输入光信号，(ii)信号处理器，用于处理来自光到电转换器的电数据信号，和(iii)电到光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光或光电收发器，包括接收器、发射器和外壳，其特征在于，所述接收器和发射器中至少有一个包括光到光信号路径，所述光到光信号路径包括：a)第一和第二端口；b)第一光学放大器，用于通过第一端口从主机和网络中任何一个接收第一光信号，并将第一光放大信号通过第二端口发送至主机和网络中另一个；其中外壳用于容纳接收器和发射器。

【技术特征摘要】
2016.07.11 US 62/360,6461.一种光或光电收发器，包括接收器、发射器和外壳，其特征在于，所述接收器和发射器中至少有一个包括光到光信号路径，所述光到光信号路径包括：a)第一和第二端口；b)第一光学放大器，用于通过第一端口从主机和网络中任何一个接收第一光信号，并将第一光放大信号通过第二端口发送至主机和网络中另一个；其中外壳用于容纳接收器和发射器。2.如权利要求1所述的收发器，其特征在于，所述光到光信号路径还包括第一滤光器，用于过滤来自第一光学放大器的第一光放大信号并通过第二端口为主机和网络中另一个提供第一光放大信号。3.如权利要求2所述的收发器，其特征在于所述光到光信号路径还包括第一光隔离器，用于光学隔离第一光放大信号并将光学隔离的第一光放大信号发送到主机和网络中另一个。4.如权利要求2所述的收发器，其特征在于所述光到光信号路径还包括第二光隔离器，用于(i)光学隔离来自主机和网络中另一个的第一光信号和(ii)向第一光学放大器发送光学隔离的第一光信号。5.如权利要求1所述的收发器，其特征在于还包括第一光学时钟恢复单元，用于从第一光信号或第一光放大信号恢复第一光学时钟信号。6.如权利要求5所述的收发器，其特征在于所述光到光信号路径还包括第一光闸，用于(i)接收第一光学时钟信号和第一光放大信号和(ii)根据第一选择信号输出第一光学时钟信号或第一光放大信号。7.如权利要求6所述的收发器，其特征在于所述光到光信号路径还包括第一分光器，用于将部分第一光信号或第一光放大信号引导至第一光学时钟恢复单元。8.如权利要求6所述的收发器，其特征在于包括位于光闸和光学时钟恢复单元之间的相位调节单元，用于调节第一光学时钟信号的相位。9.如权利要求5所述的收发器，其特征在于所述第一光学时钟信号具不同于第一光学信号的波长和/或具有一个或多个不同于第一光信号或第一光放大信号的光纤传输特性。10.如权利要求1所述的收发器，其特征在于所述接收器包括光到光信号路径，所述第一光学放大器从主机接收第一光学信号，所述发射器包括第二光到光信号路径，而所述第二光到光信号路径包括第二光学放大器，用于从网络接收第三光学信号。11.如权利要求10所述的收发器，其特征在于所述第二光到光信号路径还包括(i)第三光隔离器，用于光学隔离来自主机和网络中另一个的第三光信号并将光学隔离的第三光信号发送至第二光学放大器，和(ii)第四光隔离器，用于光学隔离第二光放大信号并将光学隔离的第二光放大信号提供给主机和网络中之一。12.如权利要求1所述的收发器，其特征在于所述接收器和发射器中其中一个包含光到光信号路径，所述接收器和发射器中另一个包含光电信号路径，用于通过第三端口从主机或网络中另一个接收输入信号并通过第四端口向主机和网络中一者发送输出信号，所述输入信号是第一电信号和第五光信号中的一个，而所述输出信号(i)当输入信号为第一电信号时为第六光信号而(ii)当输入信号为第五光信号时则为第六光信号或第二电信号。13.如权利要求10所述的收发器，其特征在于所述接收器包括光到光信号路径，所述第一光学放大器通过第一端口从网络接收第一光信号，而所述发射器包含的电到光信号路径包括(i)驱动器，用于通过第三端口从主机接收第一电信号并将驱动信号发送至发射光器件(TOSA)和(ii)TOSA中的激光器，用于通过第四端口向网络输出第六光信号。14.如权利要求10所述的收发器，其特征在于所述发射器包括光到光信号路径，所述第一光学放大器通过第一端口从主机接收第一光信号，而所述接收器包含的光到电信号路径包括(i)光电二极管，用于将来自网络的第五光信号转换为第二电信号和(ii)放大器，用于放大第二电信号并通过第四端口向主机输出放大的第二电信号。15.如权利要求10所述的收发器，其特征在于所述接收器和发射器中一个包含光到光信号路径而所述接收器和发射器中另一个则包含光到电到光信号路径，用于通过第三端口从主机或网络中另一个接收第五光信号并通过第四端口向主机和网络中之一提供第六光信号。16.如权利要求15所述的收发器，其特征在于所述接收器包括光到光信号路径，所述第一光学放大器通过第一端口从网络接收第一光信号，所述发射器包含光到电到光信号路径，且所述发射器还包含(i)光到电转换器，用于通过第三端口从主机接收第五光信号，(ii)信号处理器，用于处理来自光到电转换器的第三电信号，和(iii)电到光转换器，用于将第三电信号转换为第六光信号。17.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·海姆巴赫，
申请(专利权)人：索尔思光电成都有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51