專利名稱：帶主機(jī)可訪問板載診斷信息的光收發(fā)器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及光收發(fā)器。更具體地說，本發(fā)明的實(shí)施例涉及光收發(fā)器模塊，它具有統(tǒng)一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的通信機(jī)制，以允許所述光收發(fā)器模塊執(zhí)行范圍很廣的診斷和其它功能以及將診斷信息和其它信息傳送到主機(jī)。
相關(guān)技術(shù)光通信網(wǎng)絡(luò)就其功能而言大部分取決于光收發(fā)器模塊。一般來說，光收發(fā)器模塊配置為接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。為此，典型的光收發(fā)器模塊包括激光驅(qū)動(dòng)器電路，它一般配置為接收電形式的高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并以電方式驅(qū)動(dòng)光發(fā)送器如激光二極管，以使光發(fā)送器生成對(duì)應(yīng)于高速電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入信號(hào)的光信號(hào)。此外，光收發(fā)器模塊還包括對(duì)應(yīng)的接收器電路，它從光檢測(cè)器(如光電二極管)接收相對(duì)少量的信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行放大和限幅，以便創(chuàng)建振幅恒定的數(shù)字電輸出。
典型的光收發(fā)器模塊還可以執(zhí)行其它一些功能。例如，某些光收發(fā)器模塊執(zhí)行多種設(shè)置功能，這些功能一般涉及在工廠時(shí)逐個(gè)對(duì)部件進(jìn)行的必要調(diào)整，以顧及部件特性(如激光二極管門限電流)的變化。還有其它一些功能涉及通用存儲(chǔ)器、通常是EEPROM(可電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)或其它非易失性存儲(chǔ)器在執(zhí)行各種標(biāo)識(shí)處理中的應(yīng)用。一般來說，存儲(chǔ)器可以通過符合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的串行通信總線來存取。存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)收發(fā)器類型、容量、序列號(hào)和與各種標(biāo)準(zhǔn)的兼容性等的信息。
光收發(fā)器執(zhí)行的其它一些功能涉及眼睛安全和一般故障檢測(cè)。一般來說，此類功能用于標(biāo)識(shí)異常和可能不安全的工作參數(shù)以及在必要時(shí)將其報(bào)告給用戶和/或關(guān)閉激光。
雖然上述功能已經(jīng)證明是有效的，但有限的功能或能力集不足以解決涉及光通信網(wǎng)絡(luò)中光收發(fā)器操作的范圍很廣的問題。典型光收發(fā)器的功能有限至少部分是因?yàn)橐呀?jīng)證明在許多情況下實(shí)現(xiàn)更綜合的功能的成本高昂。
已經(jīng)為增強(qiáng)光收發(fā)器功能作出了一些嘗試。例如，一些有限的功能已經(jīng)在光收發(fā)器中利用離散電路實(shí)現(xiàn)，如將通用EEPROM用于標(biāo)識(shí)目的，或通過將一些功能包括在激光驅(qū)動(dòng)器或接收器電路中，如將基本溫度補(bǔ)償包括在激光驅(qū)動(dòng)器電路中。在其它情況中，商用微控制器集成電路已被應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)已知光收發(fā)器功能的功能的一些有限增強(qiáng)。
然而，增強(qiáng)典型光收發(fā)器功能的這些嘗試只取得有限的成效。例如，典型的光收發(fā)器缺乏一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)備結(jié)構(gòu)，以便支持附加功能的實(shí)現(xiàn)。因此，將增強(qiáng)的功能包括在光收發(fā)器中不僅經(jīng)常受成本限制，而且許多光收發(fā)器根本未配置為在任何情況下適應(yīng)或允許增強(qiáng)。
常規(guī)光收發(fā)器的相關(guān)問題是，期望實(shí)現(xiàn)的任何附加功能必須這樣實(shí)現(xiàn)光收發(fā)器要保持與各種收發(fā)器平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)計(jì)的封裝和尺寸限制相符。例如，大多數(shù)小型光收發(fā)器是小形狀因數(shù)(“SFF”)或小形狀因數(shù)可插拔(“SFP”)光收發(fā)器。
除其它外，光收發(fā)器模塊的標(biāo)準(zhǔn)尺寸支持光收發(fā)器模塊在較大電子部件中的互換性。但是，還存在這樣的情況，即由于增加了超出收發(fā)器平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)所需的附加功能，該附加功能所需的電路仍必須適配于同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝內(nèi)。因此，標(biāo)準(zhǔn)封裝形狀因數(shù)限制了可以添加到標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)器中的附加電路和相關(guān)功能的數(shù)量。
與常規(guī)光收發(fā)器相關(guān)的另一個(gè)問題涉及那些標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)器的輸入和輸出(“I/O”)引腳或連接器。一般來說，I/O引腳配置受收發(fā)器平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)控制。例如，常規(guī)SFF收發(fā)器具有兩個(gè)基本的I/O引腳配置，即2×5針配置和2×10引腳配置，其中2×5表示2排，每排5個(gè)引腳而2×10表示2排，每排10個(gè)引腳。這些引腳中每一個(gè)引腳的功能一般也由收發(fā)器平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
因此，收發(fā)器平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)限制(如果未防止)從外部主機(jī)訪問附加功能，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的引腳數(shù)僅支持標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)器模塊的I/O要求，而未配置為或旨在有助于實(shí)現(xiàn)或訪問附加功能。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述和其它問題，需要一種光模塊，它具有允許迅速實(shí)現(xiàn)對(duì)光收發(fā)器的功能增強(qiáng)的、既靈活又可適應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。此外，所述光模塊的實(shí)施例還應(yīng)該采用簡(jiǎn)單有效的通信機(jī)制，以便可以輕松有效地將所述光模塊執(zhí)行的或與之相關(guān)的處理操作的有關(guān)信息傳送到主機(jī)和/或其它接受者。此外，所述光模塊的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該保持與已確定的形狀因數(shù)和其它標(biāo)準(zhǔn)相符。
發(fā)明概述一般來說，本發(fā)明的實(shí)施例涉及具有統(tǒng)一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)通信機(jī)制的光收發(fā)器模塊。更具體地說，本發(fā)明的示范實(shí)施例涉及一種光收發(fā)器，它具有允許主機(jī)訪問所述光收發(fā)器的數(shù)字診斷信息的存儲(chǔ)器映射結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單的串行通信機(jī)制。
在一個(gè)示范實(shí)施方案中，所述光收發(fā)器模塊實(shí)現(xiàn)為2×6小形狀因數(shù)(SFF)的收發(fā)器，它包括其中設(shè)有光發(fā)送子組件和相關(guān)激光驅(qū)動(dòng)器的外殼。設(shè)在外殼內(nèi)的還有光接收子組件和相關(guān)后置放大器。設(shè)有控制器IC，該控制器IC與所述后置放大器和激光驅(qū)動(dòng)器通信，以便控制所述光發(fā)送子組件和光接收子組件的操作。
所述示范光收發(fā)器模塊還包括數(shù)字串行接口，該串行接口實(shí)現(xiàn)為從所述外殼底部向下延伸的一對(duì)引腳，它一般有助于所述控制器和主機(jī)設(shè)備之間的串行通信，以使所述控制器可以將例如數(shù)字診斷信息發(fā)送到所述主機(jī)。所述串行數(shù)字接口因此允許主機(jī)訪問板載數(shù)字診斷信息，而同時(shí)還允許基本上與SFF光收發(fā)器模塊的標(biāo)準(zhǔn)的封裝、占地面積和形狀因數(shù)相符。
因此，所述光收發(fā)器模塊的示范實(shí)施例包括可由主機(jī)通過適合的通信機(jī)制訪問的附加功能，如數(shù)字診斷。同時(shí)，所述光收發(fā)器模塊保持基本上與確定的配置和其它標(biāo)準(zhǔn)相符。
附圖簡(jiǎn)介為了理解本發(fā)明的上述和其它方面，下文將結(jié)合附圖參考具體的實(shí)施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。要理解這些附圖僅為顯示本發(fā)明的示范實(shí)施例，因此不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明范圍的限定，下文將利用附圖通更具體更詳細(xì)地描述和解釋本發(fā)明

圖1以框圖說明光收發(fā)器模塊的示范實(shí)施方式的各個(gè)方面；圖2以框圖說明適于配合光收發(fā)器模塊使用的控制器IC的示范圖5C是局部地顯示圖5A的示范光收發(fā)器模塊的引腳布置的側(cè)視圖；圖5D是圖5A的示范光收發(fā)器模塊的底視圖，它顯示了示范引腳布置；圖6A是光收發(fā)器模塊的備選實(shí)現(xiàn)方案的俯視圖；圖6B是圖6A的示范光收發(fā)器模塊的前視圖，它顯示了光發(fā)送子組件和光接收子組件的布置，以及示范引腳布置的部分；圖6C是局部地顯示圖6A的示范光收發(fā)器模塊的引腳布置的側(cè)視圖；圖6D是圖6A的光收發(fā)器模塊的底視圖，它顯示了備選的引腳布置。
本發(fā)明示范實(shí)施例的詳細(xì)說明如前所述，本發(fā)明的示范實(shí)施例涉及包括可由外部主機(jī)通過適合的通信機(jī)制訪問的功能，如數(shù)字診斷功能的光模塊。同時(shí)，所述光收發(fā)器模塊保持基本上與確定的配置標(biāo)準(zhǔn)相符。
I.示范光收發(fā)器模塊的一般方面在至少一個(gè)示范實(shí)現(xiàn)方案中，可通過串行接口實(shí)現(xiàn)對(duì)光收發(fā)器模塊功能(如數(shù)字診斷)的訪問，串行接口例示為兩個(gè)引腳的連接，它實(shí)現(xiàn)收發(fā)器模塊的控制器IC和外部設(shè)備(如主機(jī))之間的通信。這兩個(gè)引腳補(bǔ)充構(gòu)造成兩排基本平行的引腳陣列2×5，其中每排包括6個(gè)引腳，總共12個(gè)引腳。
一般來說，這12個(gè)引腳中的每一個(gè)引腳對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定功能。具體來說，這些引腳的功能按如下分配第一個(gè)引腳是串行通信數(shù)據(jù)引腳；第二個(gè)引腳是接收器接地引腳；第三個(gè)引腳是接收器電源引腳；第四個(gè)引腳是信號(hào)檢測(cè)引腳；第五個(gè)引腳是接收數(shù)據(jù)反相引腳；第六個(gè)引腳是接收數(shù)據(jù)引腳；第七個(gè)引腳是串行通信時(shí)鐘引腳；第八個(gè)引腳是發(fā)送器電源引腳；第九個(gè)引腳是發(fā)送器接地引腳；第十引腳是發(fā)送器禁用引腳；第十一個(gè)引腳是發(fā)送數(shù)據(jù)引腳；第十二個(gè)引腳是發(fā)送數(shù)據(jù)反相引腳。
因此本發(fā)明的實(shí)施例與標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)器模塊的明顯不同之處在于除其它外，上述的第一引腳和第七引腳是典型光收發(fā)器模塊中不存在的“附加引腳”。在一些備選實(shí)現(xiàn)方案中，任何給定引腳可以執(zhí)行某種特定功能或以其它方式與其相關(guān)。具體而言，每個(gè)引腳可以用作串行通信數(shù)據(jù)引腳、接收器接地引腳、接收器電源引腳、信號(hào)檢測(cè)引腳、接收數(shù)據(jù)反相引腳、接收數(shù)據(jù)引腳、串行通信時(shí)鐘引腳、發(fā)送器電源引腳、發(fā)送器接地引腳、發(fā)送器禁用引腳、發(fā)送數(shù)據(jù)引腳、發(fā)送數(shù)據(jù)反相引腳、信號(hào)丟失引腳或中斷引腳。
如上所述，所述光收發(fā)器模塊的示范實(shí)施例配置為實(shí)現(xiàn)各種主機(jī)可訪問的功能類型和組合。此類功能的實(shí)例包括但不限于溫度補(bǔ)償功能，例如補(bǔ)償關(guān)鍵的激光特性(如斜度效率)中的已知溫度變化，以及監(jiān)視功能，如監(jiān)視各種參數(shù)(本文也稱為“診斷參數(shù)”)。
就“參數(shù)”或“診斷參數(shù)”而言，本文所用的這些術(shù)語一般涉及但不限于光模塊和/或它們的相關(guān)系統(tǒng)、組件和器件的性能、特征和/或操作的任一方面，所述方面可能在診斷、評(píng)估和/或分析任何所述模塊、系統(tǒng)、組件和器件的處理過程需要加以注意。類似地，“診斷參數(shù)信息”一般包括但不限于有關(guān)一個(gè)或多個(gè)診斷參數(shù)的與形式無關(guān)的任何和所有信息和/或數(shù)據(jù)。
希望監(jiān)視的參數(shù)包括激光偏置電流、激光輸出功率、接收功率電平、電源電壓和溫度。在至少一些實(shí)現(xiàn)方案中，監(jiān)視這些參數(shù)并將其報(bào)告給或以其它方式提供給主機(jī)設(shè)備，并由此提供給光收發(fā)器的用戶。
本發(fā)明的實(shí)施例還支持收集和存儲(chǔ)有關(guān)所監(jiān)視的參數(shù)和/或收發(fā)器性能、特性和操作的其它方面的信息。例如，在一些應(yīng)用中可以利用收發(fā)器存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)有關(guān)子部件修改的信息或數(shù)據(jù)和工廠測(cè)試數(shù)據(jù)。在相關(guān)方面中，所述收發(fā)器的一些實(shí)施例配置為使所述控制電路記錄收發(fā)器處于“上電”狀態(tài)的總小時(shí)(或其它時(shí)間單位)數(shù)，并且所述收發(fā)器還將此時(shí)間信息報(bào)告或以其它方式提供給主機(jī)設(shè)備。
本發(fā)明的至少一些實(shí)施例還允許主機(jī)執(zhí)行有關(guān)所述收發(fā)器的各種肯定操作(affirmative operation)。例如，在一個(gè)示范實(shí)施例中，所述收發(fā)器配置為使得所述主機(jī)可以執(zhí)行“容限”操作。一般來說，容限指允許最終用戶測(cè)試收發(fā)器在已知的偏離理想情況的工作條件下的性能，一般通過按比例縮放用于驅(qū)動(dòng)收發(fā)器的有效部件的控制信號(hào)來進(jìn)行。
又如，一些收發(fā)器配置為使主機(jī)設(shè)備能夠配置所述收發(fā)器，以便這樣配置所述收發(fā)器，使其兼容對(duì)數(shù)字輸入和輸出的極性和輸出類型的各種要求。例如，數(shù)字輸入用于發(fā)送器禁用和速率選擇功能，而數(shù)字輸出用于指示發(fā)送器故障和信號(hào)丟失狀態(tài)。
II.示范光收發(fā)器模塊現(xiàn)在參考圖1至圖3，其中提供了有關(guān)示范光收發(fā)器模塊100的細(xì)節(jié)。光收發(fā)器模塊在本文中也稱為“收發(fā)器”或“收發(fā)器模塊”，它包括光接收子組件(“ROSA”)102和光發(fā)送子組件(“TOSA”)103以及相關(guān)的后置放大器104以及將高速電子信號(hào)傳送到主機(jī)或其它設(shè)備的激光驅(qū)動(dòng)器105集成電路(IC)。
但在所示的實(shí)現(xiàn)方案中，利用稱為控制器IC的單片集成電路110來實(shí)現(xiàn)所有其它控制和設(shè)置功能。控制器IC的示范實(shí)施例在于2001年2月5日提交的、題為“用于光纖收發(fā)器的集成存儲(chǔ)器映射控制器電路”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/777917中公開，該專利申請(qǐng)通過引用結(jié)合于本文中并要求其權(quán)利。
控制器IC或簡(jiǎn)稱為“控制器”110處理與最終用戶的所有低速通信。除其它外，這些低速通信涉及標(biāo)準(zhǔn)化的引腳功能，如信號(hào)丟失(“LOS”)111、發(fā)送器故障指示(“TX故障”)13以及發(fā)送器禁用輸入(“TX禁用”)14(有時(shí)也稱為“TXD”)。控制器IC 110具有兩線串行接口121，除其它功能外，它可以存取控制器中的存儲(chǔ)器映射位置。下文中的存儲(chǔ)器映射表1、2、3和4是用于控制器110的一個(gè)實(shí)施例的示范存儲(chǔ)器映射。
如圖2所示，控制器110的兩線串行接口121耦合到主機(jī)設(shè)備接口輸入/輸出線路，一般分別為時(shí)鐘(SCL)線路15和數(shù)據(jù)(SDA)線路16。在至少一個(gè)實(shí)施例中，兩線串行接口121按照兩線串行接口標(biāo)準(zhǔn)來操作，所述標(biāo)準(zhǔn)也用于GBIC和SFP標(biāo)準(zhǔn)中，然而，其它串行接口同樣可以很好地應(yīng)用于備選實(shí)施例中。除其它用途外，兩線串行接口121用于控制器IC 110的所有設(shè)置和查詢操作，并允許訪問作為存儲(chǔ)器映射裝置的光電收發(fā)器控制電路。
更具體地說，表和參數(shù)是通過向例如控制器110中的一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器件120、122和128如EEPROM設(shè)備的預(yù)定義存儲(chǔ)位置寫入值來設(shè)置的，而診斷信息和其它輸出和狀態(tài)值通過讀取同一非易失性存儲(chǔ)器件120、122和128的預(yù)定義存儲(chǔ)位置來輸出。此技術(shù)與許多收發(fā)器的串行ID功能一致，其中兩線串行接口用于讀出存儲(chǔ)在EEPROM中的標(biāo)識(shí)和功能數(shù)據(jù)。
如所示實(shí)施例中所建議的，所述非易失性存儲(chǔ)器件一般可以配置為支持存儲(chǔ)和訪問各種不同類型的信息。例如參考非易失性存儲(chǔ)器件122，該設(shè)備示范性地配置為包括D/A溫度查詢表。當(dāng)然，同樣可以采用配置為支持存儲(chǔ)和訪問各種其它類型的信息和數(shù)據(jù)的各種其它非易失性存儲(chǔ)器件。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)視為局限于存儲(chǔ)和使用此類示范信息數(shù)據(jù)。
繼續(xù)參考該示范存儲(chǔ)器件，要注意存儲(chǔ)器件120、122和128中的一些存儲(chǔ)位置在某些情況下是雙端口或甚至三端口的。也就是說，雖然可以通過串行接口121讀取這些存儲(chǔ)器映射位置，以及在某些情況下向其中寫入，但這些位置還可以由控制器110中的其它電路直接存取。例如，存儲(chǔ)器件120中的某些容限值由邏輯134直接讀取和使用，以調(diào)整或按比例放大或按比例減小正發(fā)送到D/A輸出設(shè)備123-1和123-2的驅(qū)動(dòng)電平信號(hào)。
類似地，存儲(chǔ)器件128中存有邏輯電路131寫入的標(biāo)志，這些標(biāo)志還由邏輯電路133直接讀取。不在存儲(chǔ)器件中但卻是有效雙端口的存儲(chǔ)器映射位置的一個(gè)實(shí)例是時(shí)鐘132的輸出或結(jié)果寄存器。在此情況中，該寄存器中的累積時(shí)間值可以通過串行接口121讀取，但由時(shí)鐘132中的電路寫入。注意，至少在所示的實(shí)現(xiàn)方案中，時(shí)鐘132跟蹤累積激光工作時(shí)間。
除了時(shí)鐘132的結(jié)果寄存器，控制器110中的其它存儲(chǔ)器映射位置可以實(shí)現(xiàn)為控制器110的各子電路的輸入或輸出上的寄存器。例如，用于控制邏輯134的操作的容限值可以存儲(chǔ)在邏輯134中或附近的寄存器中，而不是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件128內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)例中，ADC 127生成的測(cè)量值可以存儲(chǔ)在寄存器中。串行接口121配置為，只要串行接口121接收到存取存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)預(yù)定義存儲(chǔ)器映射位置上的數(shù)據(jù)的命令，就存取這些寄存器中的每一個(gè)。在這種實(shí)施例中，除其它外，“存儲(chǔ)器內(nèi)的位置”包括整個(gè)控制器110中的存儲(chǔ)器映射寄存器。
在一個(gè)備選實(shí)施例中，時(shí)鐘132的結(jié)果寄存器中的時(shí)間值或?qū)?yīng)于該時(shí)間值的值定期存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件128內(nèi)的存儲(chǔ)位置中。例如，可以每分鐘存儲(chǔ)時(shí)間值一次，或每小時(shí)操作該器件一次。在此示范性備選實(shí)施例中，主機(jī)設(shè)備通過串行接口121讀取的時(shí)間值是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器128中的最后的時(shí)間值，這與時(shí)鐘132的結(jié)果寄存器中的當(dāng)前時(shí)間值形成對(duì)比。
如圖1所示，控制器IC 10具有至激光驅(qū)動(dòng)器105和各接收器部件的連接。這些部件服務(wù)于多個(gè)功能。為此，控制器IC 110包括多個(gè)數(shù)模(“D/A”)轉(zhuǎn)換器，有時(shí)也稱為DAC，如DAC 123-1和123-2。在一個(gè)實(shí)施例中，D/A轉(zhuǎn)換器123-1和123-2實(shí)現(xiàn)為電流源，而在其它實(shí)施例中，D/A轉(zhuǎn)換器123-1和123-2利用電壓源來實(shí)現(xiàn)，以及在在另外一些實(shí)施例中，D/A轉(zhuǎn)換器123-1和123-2利用數(shù)字電位器來實(shí)現(xiàn)。如前述所解釋，本發(fā)明的范圍不應(yīng)視為局限于使用任何特定類型和數(shù)量的DAC。
在一個(gè)示范實(shí)施例中，D/A轉(zhuǎn)換器123-1和123-2的輸出信號(hào)用于控制激光驅(qū)動(dòng)器電路105的關(guān)鍵參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，D/A轉(zhuǎn)換器123-1和123-2的輸出用于直接控制激光偏置電流以及控制至激光器的AC調(diào)制電平(恒定偏置操作)。在另一個(gè)實(shí)施例中，除了控制AC調(diào)制電平，控制器110的D/A轉(zhuǎn)換器123-1和123-2的輸出還控制激光驅(qū)動(dòng)器105的平均輸出功率電平(恒定功率操作)。
在至少一個(gè)實(shí)施例中，控制器110包括補(bǔ)償激光器的溫度相關(guān)特性的機(jī)制。這在控制器110中利用D/A溫度查詢表122來實(shí)現(xiàn)，所述D/A溫度查詢表122用于按照與控制器IC 110內(nèi)溫度傳感器125測(cè)得的溫度的函數(shù)關(guān)系賦值給控制輸出。
在備選實(shí)施例中，控制器110采用具有電壓源輸出的D/A轉(zhuǎn)換器，或甚至可以數(shù)字電位器替換一個(gè)或多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器123來控制激光驅(qū)動(dòng)器105的特性。還應(yīng)該注意，雖然圖1涉及其中激光驅(qū)動(dòng)器105專門設(shè)計(jì)來接收來自控制器110的輸入的系統(tǒng)，但是控制器IC110可以更一般地用于控制許多其它類型的激光驅(qū)動(dòng)器IC的輸出特性。
除了溫度相關(guān)的模擬輸出控制外，控制器IC 110還可以配備有多個(gè)溫度無關(guān)(一個(gè)存儲(chǔ)器集合值)模擬輸出。此類溫度無關(guān)輸出服務(wù)于許多功能。例如，溫度相關(guān)的輸出在本發(fā)明的至少一些實(shí)施例中用于細(xì)調(diào)激光驅(qū)動(dòng)器105或后置放大器104的其它設(shè)置值，以便補(bǔ)償這些設(shè)備的特性因處理引起的變化。
這樣的一個(gè)實(shí)例可以是接收器后置放大器104的輸出擺幅。通常，這種參數(shù)可以在設(shè)計(jì)時(shí)通過使用設(shè)置電阻器固定為期望值。但結(jié)果常常是，與后置放大器集成電路104的制造相關(guān)的正常工藝變化會(huì)在使用固定設(shè)置電阻器的情況下導(dǎo)致輸出擺幅發(fā)生非期望的變化。但是，采用本發(fā)明的示范實(shí)施例，將附加的D/A轉(zhuǎn)換器123產(chǎn)生的控制器IC 110的模擬輸出用于在制造設(shè)定時(shí)間(setup time)逐個(gè)部件地調(diào)整或補(bǔ)償輸出擺幅設(shè)置值。
除了從控制器110到激光驅(qū)動(dòng)器105的連接外，圖1還顯示了若干從激光驅(qū)動(dòng)器105到控制器IC 110的連接，以及從ROSA 102和后置放大器104到控制器IC 110的連接。一般而言，這些連接是控制器IC 110用于通過控制器IC 110中的存儲(chǔ)器映射位置向主機(jī)設(shè)備提供診斷反饋的模擬監(jiān)視連接。
在至少一些實(shí)施例中，控制器IC 110具有多個(gè)模擬輸入。這些模擬輸入信號(hào)用于指示收發(fā)器100和/或收發(fā)器電路的工作狀況。這些模擬信號(hào)由多路復(fù)用器124掃描，并利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(“ADC”或“A/D”)127進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在一個(gè)示范實(shí)施例中ADC 127具有12位的分辨率，而在其它實(shí)施例中則采用具有其它分辨率的ADC。
經(jīng)過轉(zhuǎn)換的值存儲(chǔ)在預(yù)定義的存儲(chǔ)位置，如圖2所示的診斷值和標(biāo)志存儲(chǔ)器件128中，并且可由主機(jī)設(shè)備通過存儲(chǔ)器讀取來訪問。作為工廠校準(zhǔn)程序的一部分，這些值按標(biāo)準(zhǔn)單位如毫瓦或微瓦進(jìn)行校準(zhǔn)。存儲(chǔ)在控制器IC內(nèi)存儲(chǔ)器映射位置中的數(shù)字化量包括但不限于ROSA 102中的光電檢測(cè)器測(cè)量的激光偏置電流、發(fā)送激光功率和接收功率。
在存儲(chǔ)器映射表中(如表1)，測(cè)得的激光偏置電流表示為參數(shù)“Bin”，測(cè)得的發(fā)送激光功率表示為“Pin”，以及測(cè)得的接收功率表示為“Rin”。該存儲(chǔ)器映射表指示在示范實(shí)現(xiàn)方案中存儲(chǔ)所測(cè)得的值的存儲(chǔ)位置，該存儲(chǔ)器映射表還顯示相應(yīng)的極限值、標(biāo)志值和配置值(如指示標(biāo)志極性的值)的存儲(chǔ)位置。
如圖2所示，示范控制器110還包括電源電壓傳感器(Vcc)126。電源電壓傳感器126生成的模擬電壓電平信號(hào)通過ADC 127轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓電平信號(hào)，并且該數(shù)字電壓電平信號(hào)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件128中。在一個(gè)實(shí)施例中，A/D輸入多路復(fù)用器或“MUX”124和ADC 127由時(shí)鐘信號(hào)控制，以便自動(dòng)定期將監(jiān)視的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將這些數(shù)字值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件128上。
再者，因?yàn)槿绱松闪诉@些數(shù)字值，控制器110的值比較邏輯131便將這些值與預(yù)定義的極限值比較。在某些情況中，這些極限值在制造時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件128中，但在某些實(shí)例中，主機(jī)設(shè)備可以新的極限值重寫最初編程的極限值。自動(dòng)將每個(gè)監(jiān)視信號(hào)同時(shí)與上限值和下限值比較，由此得到兩個(gè)極限標(biāo)志值，然后將其存儲(chǔ)在診斷值和標(biāo)志存儲(chǔ)器件128中。對(duì)于沒有有意義的上限值和下限值的任何監(jiān)視信號(hào)，可以將對(duì)應(yīng)的極限值設(shè)為從不會(huì)使對(duì)應(yīng)的標(biāo)志被置位的值。
極限標(biāo)志有時(shí)也稱為警報(bào)和告警標(biāo)志。主機(jī)設(shè)備或最終用戶可以監(jiān)視這些標(biāo)志來判斷是否存在可能已經(jīng)導(dǎo)致收發(fā)器鏈路故障的條件(警報(bào)標(biāo)志)或是否存在預(yù)計(jì)相對(duì)而言很快就會(huì)發(fā)生故障的條件(告警標(biāo)志)。警報(bào)標(biāo)志條件的一個(gè)實(shí)例是激光配置電流降到零，這說明發(fā)送器輸出的直接故障。告警標(biāo)志條件的一個(gè)實(shí)例是激光偏置電流在恒定功率模式下超過標(biāo)稱值50％以上，指示激光壽命終止的狀況。當(dāng)然，還可以定義和實(shí)現(xiàn)任何其它極限值和對(duì)應(yīng)的標(biāo)志。
因此，自動(dòng)生成的極限標(biāo)志很有用，因?yàn)樗鼈兓趦?nèi)部存儲(chǔ)的極限值提供了有關(guān)收發(fā)器功能的合格不合格的簡(jiǎn)單判定。在一些示范實(shí)施例中，通用的邏輯和故障控制電路133對(duì)警報(bào)標(biāo)志和告警標(biāo)志連同內(nèi)部的信號(hào)丟失(“LOS”)輸入和故障輸入信號(hào)執(zhí)行邏輯“或”運(yùn)算，以生成二進(jìn)制收發(fā)器故障(TxFault)信號(hào)，該信號(hào)耦合到主機(jī)接口，由此可為主機(jī)設(shè)備所利用。主機(jī)設(shè)備可以編程為監(jiān)視TxFault信號(hào)，并通過自動(dòng)讀取收發(fā)器中的所有警報(bào)和告警標(biāo)志以及對(duì)應(yīng)的監(jiān)視信號(hào)來響應(yīng)TxFault信號(hào)的推斷，由此確定該警報(bào)和告警的原因，并采取或引起適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。
除了執(zhí)行前述功能外，通用邏輯和故障控制電路133還將從接收器電路或ROSA(圖1)接收到的LOS信號(hào)傳送到主機(jī)設(shè)備接口。通用邏輯和故障控制電路133的另一個(gè)功能是根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器128中的一組配置標(biāo)志來確定該通用邏輯和故障控制電路133的輸入和輸出信號(hào)的極性。例如，通用邏輯和故障控制電路133的LOS輸出可以是邏輯低(“0”)或邏輯高(“1”)信號(hào)，如存儲(chǔ)器128中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)配置標(biāo)志所確定。
存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件128中的其它配置標(biāo)志(如表4中所示)用于確定每個(gè)警報(bào)和告警標(biāo)志的極性。而存儲(chǔ)器件128中存儲(chǔ)的其它配置值用于確定當(dāng)將每個(gè)監(jiān)視的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值時(shí)ADC 127施加的縮放比例。
在一個(gè)備選實(shí)施例中，主機(jī)設(shè)備接口上到控制器110的另一個(gè)輸入是速率選擇信號(hào)。參考圖2，該速率選擇信號(hào)將輸入到通用邏輯和故障控制電路133。該主機(jī)生成的信號(hào)實(shí)現(xiàn)為數(shù)字信號(hào)，它指明接收器或ROSA 102(圖1)要接收的數(shù)據(jù)的期望數(shù)據(jù)速率。例如，速率選擇信號(hào)可以具有兩個(gè)值，分別表示高和低數(shù)據(jù)速率，如2.5Gbps和1.25Gbps?？刂破鱅C110隨后響應(yīng)該速率選擇信號(hào)而生成控制信號(hào)，以將模擬接收器電路設(shè)為對(duì)應(yīng)于該速率選擇信號(hào)所指定的值的帶寬。
如上所述，控制器IC 110提供了附加功能，包括光收發(fā)器模塊100的板載診斷和控制光收發(fā)器模塊100內(nèi)的部件，如控制激光偏置電流。一般而言，這種附加功能由主機(jī)設(shè)備通過串行接口121來訪問。更具體地說，控制器IC 110通過SCL線路15和SDA線路16耦合到主機(jī)。如上所述，串行接口121根據(jù)還應(yīng)用于GBIC和SFP標(biāo)準(zhǔn)的兩線串行接口標(biāo)準(zhǔn)來操作。在至少一些實(shí)施例中，串行接口121是數(shù)字I2C(IC之間)或管理數(shù)據(jù)輸入/輸出(“MDIO”)串行總線。I2C總線是在集成電路之間提供通信鏈路的雙向兩線串行總線，而MDIO總線是由IEEE 802.3規(guī)范來描述的。不過，也可以采用任何其它適合的雙向串行接口。
串行接口121用于控制器IC 110的所有設(shè)置和查詢操作，并允許訪問作為存儲(chǔ)器映射裝置的光電收發(fā)器控制電路。更具體地說，表和參數(shù)通過向例如控制器IC 110中的一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器件120、122和128(如EEPROM設(shè)備)的預(yù)定義存儲(chǔ)器位置寫入值來設(shè)置，而通過讀取相同的非易失性存儲(chǔ)器件120、122和128的預(yù)定義存儲(chǔ)器位置來輸出診斷和其它輸出和狀態(tài)值。
如前所述，最流行的標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)器類型之一是小形狀因數(shù)(SFF)光收發(fā)器。這種SFF光收發(fā)器具有標(biāo)準(zhǔn)的“占地面積”并且通常包括2×5或2×10的引腳陣列。2×5引腳陣列具有2排各5個(gè)引腳，而2×10引腳陣列具有2排各10個(gè)引腳。每個(gè)引腳的功能通常由業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。但如上所述，有用的是通過SCL線路15和SDA線路16訪問控制器IC 110的串行接口121。
具體而言，有用的是通過SCL線路15和SDA線路16直接訪問光收發(fā)器模塊100內(nèi)的存儲(chǔ)器映射位置。因此，本發(fā)明的示范實(shí)施例提供一種訪問控制器IC 110，而同時(shí)保持基本上與標(biāo)準(zhǔn)的SFF占地面積和引腳布置相符的機(jī)制。根據(jù)以上所述，現(xiàn)在考慮為上述目的配置的光收發(fā)器100的各種示范實(shí)施例。
現(xiàn)在參考圖3，進(jìn)一步詳細(xì)地描述與ROSA 102、TOSA 103、后置放大器104和激光驅(qū)動(dòng)器105相關(guān)的各種信號(hào)。首先考慮發(fā)送端，激光驅(qū)動(dòng)器105配置為接收電形式的數(shù)據(jù)信號(hào)420，表示為包括信道TX+和TX-。除了接收輸入數(shù)據(jù)信號(hào)，激光驅(qū)動(dòng)器105還配置為接收TxDisable信號(hào)418并按照此信號(hào)動(dòng)作，如前所述，此信號(hào)可由主機(jī)設(shè)備生成并發(fā)送，例如為了關(guān)閉激光器。功率信號(hào)416向激光驅(qū)動(dòng)器105提供操作功率。
圖示的示例激光驅(qū)動(dòng)器105的輸出包括功率信號(hào)410以及控制TOSA 103的輸出特性的激光偏置電流412和調(diào)制電流414。就此而言，TOSA 103的功率監(jiān)視器422(例示為光電二極管)監(jiān)視該TOSA的輸出功率并將對(duì)應(yīng)的輸出功率408信號(hào)回送到控制器IC 110。
在接收端，ROSA 102將接收功率402回傳到后置放大器104。后置放大器104然后對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)并發(fā)送電數(shù)據(jù)信號(hào)404，表示為包括信道RX+和RX-。此外，如果接收功率402與已確定的標(biāo)準(zhǔn)不符，則后置放大器104發(fā)送信號(hào)丟失(LOS)信號(hào)406。
III.示范收發(fā)器模塊和相關(guān)引腳配置首先參考圖4A到4D，其中圖4A是光收發(fā)器模塊500的示范實(shí)現(xiàn)方案的俯視圖。如圖4B顯示的光收發(fā)器模塊500的前視圖所示，光收發(fā)器模塊500包括外殼502、至少部分設(shè)在外殼502內(nèi)的光發(fā)送器504和至少部分設(shè)在外殼502內(nèi)的光接收器506。在此實(shí)現(xiàn)方案中，光發(fā)送器504構(gòu)成TOSA的一部分，而光接收器506構(gòu)成ROSA的一部分。如圖4A和4C所示，光發(fā)送器504配置為沿著第一軸508發(fā)送光，而光接收器506配置為沿著第二軸510接收光。在所示實(shí)現(xiàn)方案中，第一軸508基本上與第二軸510平行。
此外，如上所述，光收發(fā)器模塊500還可以包括設(shè)在外殼502內(nèi)的下列一些或所有部件(未顯示)激光驅(qū)動(dòng)器、激光偏置控制器、功率控制器、前置放大器、后置放大器、激光波長(zhǎng)控制器、主控制器、電熱冷卻器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、雪崩光電二極管(“APD”)偏置控制器和/或類似的部件。此外，光收發(fā)器模塊500的外觀類似于現(xiàn)有的2×5SFF光收發(fā)器，所不同的是光收發(fā)器模塊500包括兩個(gè)附加的引腳，用于訪問控制器IC 100(圖1)。
如圖4C和4D所示，光收發(fā)器模塊500中總共提供了12個(gè)引腳，即具有一個(gè)由第一排引腳2-6和第二排引腳8-12構(gòu)成的陣列。除了該引腳陣列之外，還設(shè)有引腳1和7，它們?cè)试S通過控制器IC 110的串行數(shù)字接口進(jìn)行通信，下文將對(duì)此予以進(jìn)一步的詳細(xì)討論。
在所示實(shí)施例中，引腳2-6和8-12對(duì)應(yīng)于典型2×5SFF光收發(fā)器模塊的2×5引腳。在至少一些實(shí)施例中，引腳1-6彼此等距布置，即引腳布置具有基本不變的間距。類似地，引腳7-12的引腳布置具有基本不變的間距。再者，在所示實(shí)施例中，第一排的引腳1-6基本上與第二排的引腳7-12平行。
如圖4D所示，引腳1介于引腳2-6與光發(fā)送器504和光接收器506之間，而引腳7定位在引腳8-12與光發(fā)送器504和光接收器506之間。因此，光收發(fā)器模塊500的此示范實(shí)施例可以稱為2×6SFF光收發(fā)器模塊，因?yàn)楣馐瞻l(fā)器模塊500包括2徘各6個(gè)引腳。在此實(shí)施例中，引腳1和7分別設(shè)在10引腳陣列的一派附近。但如下所述，引腳1和7還可以設(shè)在相對(duì)于引腳陣列的各種不同的其它位置上。
繼續(xù)參考圖4D，附加的引腳1和7允許主機(jī)訪問控制器IC 110和板載診斷信息。更具體地說，附加引腳1和7配置為在控制器IC 110和主機(jī)之間以串行方式傳送數(shù)字診斷信息。因此，引腳1耦合到SDA線路16，而引腳7耦合到串行接口121的SCL線路15。當(dāng)然，也可以采用其他配置。因此，在一個(gè)備選實(shí)施例中，與引腳1和7相關(guān)的功率被預(yù)留，以便引腳1耦合到SCL線路15而引腳7耦合到SDA線路16。
參考它們的物理配置和布置，所示示范布置中的引腳以某個(gè)角度延伸出外殼502，使得這些引腳基本上與第一和第二軸508和510垂直，如圖4C所示。此外，在至少一些實(shí)現(xiàn)方案中，引腳1-6和7-12實(shí)現(xiàn)為頭連接器。具體而言，引腳域定位在直接安裝在印刷板(未顯示)上的塑料外殼中。塑料安裝為長(zhǎng)引腳提供了絕緣和穩(wěn)定性。而且，這些引腳可以配置為可反復(fù)插入與印刷電路板耦合的對(duì)應(yīng)母插座中。
至于與其它引腳相關(guān)的功能，所示實(shí)施例配置為按如下方式將各功能指配給引腳引腳2是接收器接地引腳；引腳3是接收器電源引腳，此引腳示范性地連接到+3.3V的電源；引腳4是信號(hào)檢測(cè)引腳；引腳5是接收數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)輸出)反相引腳；引腳6是接收數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)輸出)引腳；引腳8是發(fā)送器電源引腳，它以便連接到+3.3V的電源。引腳9是發(fā)送器接地引腳；引腳10是發(fā)送器禁用引腳；引腳11是發(fā)送數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)輸入)引腳；以及引腳12是發(fā)送數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)輸入)反相引腳。將功能指配給引腳的本示例符合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，包括小形狀因數(shù)多源協(xié)議(SFF MSA)。
就發(fā)送器禁用引腳10而言，應(yīng)該注意，在一些備選實(shí)施例中，該發(fā)送器禁用引腳(“TxDisable”)可選擇用作中斷引腳。使用中，當(dāng)控制器IC 110診斷出潛在問題時(shí)，控制器IC 110通過該中斷引腳發(fā)送信號(hào)來通知主機(jī)有潛在問題。這提示主機(jī)通過例示為SDA引腳1和SCL引腳7的串行數(shù)字接口輪詢或查詢控制器IC 110提供的板載診斷信息。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以利用諸如復(fù)用的技術(shù)將同一個(gè)引腳同時(shí)用作TxDisable引腳和中斷引腳。
包括中斷引腳或中斷信令功能意味著主機(jī)設(shè)備上的計(jì)算開銷可以大大減少，因?yàn)橹鳈C(jī)設(shè)備將不再需要定期查詢收發(fā)器模塊100，以判斷收發(fā)器模塊100是否遇到任何操作問題。確切地說，主機(jī)設(shè)備需要查詢收發(fā)器模塊100的次數(shù)將遠(yuǎn)少于收發(fā)器模塊100沒有中斷引腳或功能的情況。
例如，主機(jī)設(shè)備可以定期地每天或每隔另一適合的長(zhǎng)時(shí)間間隔查詢收發(fā)器模塊100僅一次，以確定收發(fā)器模塊狀態(tài)，而無需非常頻繁地進(jìn)行查詢，因?yàn)橹鳈C(jī)設(shè)備依靠中斷引腳或功能來通知它在干預(yù)期內(nèi)是否發(fā)生任何操作問題。采用這種中斷功能意味著僅需要較少主機(jī)設(shè)備資源來監(jiān)視收發(fā)器模塊100的性能。
現(xiàn)在繼續(xù)參考圖4D所示的實(shí)施例，其中具體參考引腳布置，第一引腳1是SDA引腳而第七引腳7是SCL引腳。但是，還可以將任一引腳用于如下功能串行通信數(shù)據(jù)引腳、接收器接地引腳、接收器電源引腳、信號(hào)檢測(cè)引腳、接收數(shù)據(jù)反相引腳、接收數(shù)據(jù)引腳、串行通信時(shí)鐘引腳、發(fā)送器電源引腳、發(fā)送器接地引腳、發(fā)送器禁用引腳、發(fā)送數(shù)據(jù)引腳、發(fā)送數(shù)據(jù)反相引腳、信號(hào)丟失引腳等。
現(xiàn)在參考圖5A至圖5D，其中詳細(xì)地顯示了光收發(fā)器模塊的一個(gè)一般地表示為600的備選實(shí)施例。如圖5C和5D所示，引腳2-6和8-12對(duì)應(yīng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)2×5SFF光收發(fā)器的那些引腳。此外，光收發(fā)器模塊600與圖4A到圖4D所示的光收發(fā)器模塊500相似，所不同的是串行通信的附加引腳(即引腳1和7)在2×5引腳陣列后且靠其一側(cè)設(shè)置，如圖5D詳示。也就是說，引腳1和7設(shè)在與發(fā)送器和接收器相對(duì)的2×5引腳陣列一側(cè)，且靠近包括引腳2-6的哪一排。
圖6A至圖6D中顯示了另一個(gè)示范光收發(fā)器模塊(表示為700)。一般，光收發(fā)器模塊700的引腳2-6和8-12對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)2×5SFF光收發(fā)器，如圖5A至圖5D所示光收發(fā)器模塊600的那些引腳。更具體地說，光收發(fā)器模塊700與圖5A到圖5D所示的光收發(fā)器模塊600相似，所不同的是在光收發(fā)器模塊700的情況中，串行通信的附加引腳(即引腳1和7)設(shè)在2×5引腳陣列后且靠其中心。即引腳1和7設(shè)在與發(fā)送器和接收器相對(duì)的2×5引腳陣列一側(cè)，且在引腳排2-6與引腳排8-12之間，如圖6D所示。
應(yīng)該注意，就分別如圖4A至圖4D、圖5A至圖5D和圖6A至圖6D所示光收發(fā)器模塊的示范實(shí)現(xiàn)方案而言，還可以采用不同的其它引腳布置。因此，本發(fā)明的范圍不限于這些示范性引腳配置和布置。更一般地，還可以采用可以實(shí)現(xiàn)類似于本文所公開的功能的任何其它引腳配置和布置。
如本文所公開，示范光收發(fā)器模塊500、600和700包括可以由外部主機(jī)通過數(shù)字串行接口訪問的各種功能，例如但不限于診斷功能，所述數(shù)字串行接口例示為從光收發(fā)器外殼的底部延伸的一組至少兩個(gè)附加引腳。除其它外，此示范串行接口配置允許滿足標(biāo)準(zhǔn)的封裝、占地面積和形狀因數(shù)要求，同時(shí)提供對(duì)光收發(fā)器模塊內(nèi)的附加功能(如板載診斷)的訪問。
當(dāng)然，根據(jù)本說明書的公開內(nèi)容，還可以進(jìn)行許多種修改和變化。例如，其它實(shí)施例可以包括更多或更少的部件、不同的部件組合和/或串行接口的不同位置。再者，雖然控制器IC的示范實(shí)施例中指出了各種功能組合，但這些組合并用于以任何方式限制本發(fā)明范圍。事實(shí)上，在控制器IC的各種實(shí)施例中可以采用各種各樣的功能。還應(yīng)該指出，本發(fā)明的控制器IC適用于多道光鏈路。而且，本發(fā)明的實(shí)施例還擴(kuò)展到發(fā)送器和接收器，而不僅限于收發(fā)器。
下面是本文中其它地方提及的各種示范表格，這些表格例如可結(jié)合本發(fā)明的各種實(shí)施例使用。
表1 收發(fā)器控制器的存儲(chǔ)器映射









表2詳細(xì)存儲(chǔ)器描述-A/D值和狀態(tài)位


表3詳細(xì)存儲(chǔ)器描述-警報(bào)和告警標(biāo)志位


表4配置標(biāo)志


應(yīng)該僅將所述實(shí)施例在所有方面視為例示性而非限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而非以上描述限定。所述權(quán)利要求等效范圍和含義內(nèi)的任何變化均包含在這些權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光電模塊，包括外殼；基本設(shè)在所述外殼內(nèi)的光電部件；控制器IC，它設(shè)在所述外殼內(nèi)且包括串行數(shù)字接口，所述串行數(shù)字接口配置為協(xié)助在所述光電模塊與主機(jī)之間傳送有關(guān)所述光電部件的診斷參數(shù)信息；以及引腳布置，包括具有多個(gè)引腳的引腳陣列，至少其中一些引腳與所述控制器IC通信；以及與所述串行數(shù)字接口通信的一對(duì)引腳，所述一對(duì)引腳中的每個(gè)引腳還配置用于經(jīng)由對(duì)應(yīng)的接口線路與所述主機(jī)通信。
2.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其特征在于所述控制器IC配置為經(jīng)由所述一對(duì)引腳中的至少一個(gè)引腳從所述主機(jī)接收至少下列一項(xiàng)命令；數(shù)據(jù)；以及診斷參數(shù)信息。
3.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其特征在于所述一對(duì)引腳中的一個(gè)引腳配置為經(jīng)由SDA接口線路與所述主機(jī)通信，以及所述一對(duì)引腳中的另一個(gè)引腳配置為經(jīng)由SCL接口線路與所述主機(jī)通信。
4.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其特征在于所述診斷參數(shù)信息包括至少下列一項(xiàng)告警信息；警報(bào)信息；以及狀態(tài)信息。
5.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其特征在于所述一對(duì)引腳中的一個(gè)引腳構(gòu)成串行通信數(shù)據(jù)引腳，以及所述一對(duì)引腳的另一個(gè)引腳構(gòu)成串行通信時(shí)鐘引腳。
6.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其特征在于所述光電模塊配置為執(zhí)行至少下列操作之一經(jīng)由所述引腳布置中的所述引腳之一從所述主機(jī)接收“速率選擇”信號(hào)；以及經(jīng)由所述引腳布置中的所述引腳之一向所述主機(jī)發(fā)送“發(fā)送器故障”信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其特征在于還包括多個(gè)存儲(chǔ)器映射位置，其中至少一個(gè)可以經(jīng)由串行數(shù)字接口來訪問。
8.一種光收發(fā)器模塊，包括外殼；基本設(shè)在所述外殼內(nèi)的光發(fā)送子組件；基本設(shè)在所述外殼內(nèi)的光接收子組件；設(shè)在所述外殼內(nèi)的控制器IC，它包括串行數(shù)字接口，其配置用于協(xié)助在所述光收發(fā)器模塊與主機(jī)之間傳送有關(guān)至少下列一項(xiàng)的診斷參數(shù)信息所述光發(fā)送子組件；以及所述光接收子組件；以及多個(gè)存儲(chǔ)器映射位置，其中至少一個(gè)配置為存儲(chǔ)診斷參數(shù)信息并且可以經(jīng)由所述串行數(shù)字接口來訪問；以及引腳布置，包括具有多個(gè)引腳的引腳陣列，至少其中一些引腳與所述控制器IC通信；以及與所述串行數(shù)字接口通信的一對(duì)引腳，所述一對(duì)引腳中的每個(gè)引腳還配置用于經(jīng)由對(duì)應(yīng)的接口線路與所述主機(jī)通信。
9.如權(quán)利要求8所述的光收發(fā)器模塊，其特征在于所述引腳陣列包括下列布置之一2×5引腳布置；以及2×10引腳布置。
10.如權(quán)利要求8所述的光收發(fā)器模塊，其特征在于所述診斷參數(shù)信息包括至少下列一項(xiàng)告警信息；警報(bào)信息；以及狀態(tài)信息。
11.如權(quán)利要求8所述的光收發(fā)器模塊，其特征在于所述一對(duì)引腳中的一個(gè)引腳構(gòu)成串行通信數(shù)據(jù)引腳，以及所述一對(duì)引腳的另一個(gè)引腳構(gòu)成串行通信時(shí)鐘引腳。
12.如權(quán)利要求8所述的光收發(fā)器模塊，其特征在于至少所述多個(gè)存儲(chǔ)器映射位置之一配置成經(jīng)由所述串行數(shù)字接口來讀取或?qū)懭搿?br> 13.如權(quán)利要求8所述的光收發(fā)器模塊，其特征在于至少所述多個(gè)存儲(chǔ)器映射位置之一配置成接收并存儲(chǔ)有關(guān)至少下列診斷參數(shù)之一的信息與所述光發(fā)送子組件相關(guān)的偏置電流；與所述光發(fā)送子組件相關(guān)的光發(fā)送功率；接收信號(hào)功率；電源電壓；激光器溫度；工作時(shí)間；以及輸入和輸出信號(hào)的極性和類型。
14.如權(quán)利要求8所述的光收發(fā)器模塊，其特征在于還包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)激光驅(qū)動(dòng)器；激光偏置控制器；功率控制器；前置放大器；后置放大器；激光波長(zhǎng)控制器；主控制器；電熱冷卻器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器；以及雪崩光電二極管偏置控制器。
15.如權(quán)利要求8所述的光收發(fā)器模塊，其特征在于所述光收發(fā)器模塊配置為執(zhí)行至少下列操作之一經(jīng)由所述引腳布置中的所述引腳之一從所述主機(jī)接收“速率選擇”信號(hào)；以及經(jīng)由所述引腳布置中的所述引腳之一向所述主機(jī)發(fā)送“發(fā)送器故障”信號(hào)。
16.如權(quán)利要求8所述的光收發(fā)器模塊，其特征在于與至少所述多個(gè)存儲(chǔ)器映射位置之一相關(guān)的存儲(chǔ)器映射表包括指示至少下列一項(xiàng)的信息診斷參數(shù)的測(cè)量值的存儲(chǔ)位置；診斷參數(shù)的極限值的存儲(chǔ)位置；診斷參數(shù)的標(biāo)志值的存儲(chǔ)位置；以及診斷參數(shù)的配置值的存儲(chǔ)位置。
17.一種光電模塊，包括外殼；基本設(shè)在所述外殼內(nèi)的光電部件；控制器IC，它設(shè)在所述外殼內(nèi)并且包括串行數(shù)字接口，所述串行數(shù)字接口配置為協(xié)助在所述光電模塊與主機(jī)之間傳送有關(guān)所述光電部件的診斷參數(shù)信息；以及引腳布置，包括引腳陣列，其具有一組引腳，所述引腳配置和設(shè)為基本符合SFF配置標(biāo)準(zhǔn)；以及與所述串行數(shù)字接口通信的一對(duì)引腳，所述一對(duì)引腳中的每個(gè)引腳還配置用于經(jīng)由對(duì)應(yīng)的接口線路與所述主機(jī)通信。
18.如權(quán)利要求17所述的光模塊，其特征在于所述控制器IC配置為經(jīng)由所述一對(duì)引腳中的至少一個(gè)引腳從所述主機(jī)接收至少下列一項(xiàng)命令；數(shù)據(jù)；以及診斷參數(shù)信息。
19.如權(quán)利要求17所述的光電模塊，其特征在于所述一對(duì)引腳中的一個(gè)引腳構(gòu)成串行通信數(shù)據(jù)引腳，以及所述一對(duì)引腳的另一個(gè)引腳構(gòu)成串行通信時(shí)鐘引腳。
20.如權(quán)利要求17所述的光電模塊，其特征在于還包括多個(gè)存儲(chǔ)器映射位置，其中至少一個(gè)可以經(jīng)由所述串行數(shù)字接口來訪問以及配置為接收和存儲(chǔ)有關(guān)至少一個(gè)診斷參數(shù)的信息。
全文摘要
提供一種小形狀因數(shù)光收發(fā)器模塊(100)，它包括其中設(shè)有光發(fā)送器(103)和光接收器(102)的外殼。在所述外殼內(nèi)還設(shè)有控制器IC(110)，該控制器IC包括串行數(shù)字接口(121)，其配置為協(xié)助所述控制器IC(110)與主機(jī)之間的通信。除其它外，所述串行數(shù)字接口允許訪問板載數(shù)字診斷信息，同時(shí)基本上與標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)器模塊的標(biāo)準(zhǔn)化的封裝、占地面積和形狀因數(shù)相符。再者，在控制器IC(110)中采用存儲(chǔ)器映射位置允許在所述光收發(fā)器模塊中實(shí)現(xiàn)各種類型的主機(jī)可訪問診斷和其它功能。
文檔編號(hào)H04B10/00GK1802802SQ200480015650
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者G·D·薩塞爾, L·B·阿倫森, S·T·納爾遜 申請(qǐng)人:菲尼薩公司