CN108132503B - 光纤条、主动式光纤模块及主动式光缆 - Google Patents

光纤条、主动式光纤模块及主动式光缆 Download PDF

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Abstract

光纤条包含一梯状基底元件、一覆盖元件、一连接器及一内部光纤阵列。该梯状基底元件包含多个孔洞、一第一承接面、一第一接受面、一第二接受面及一底面。所述多个孔洞是以一体成形方式形成且从该梯状基底元件的该第一接受面延伸到该底面。该覆盖元件包含一内部曲状空间，介于一第一曲状部件及一第二曲状部件之间。该内部光纤阵列选择性地且光学性地通过所述多个孔洞耦接于一光电转换单元。该内部光纤阵列的一曲状部分置于该内部曲状空间，从而改变该内部光纤阵列的方向。

Description

光纤条、主动式光纤模块及主动式光缆
技术领域
本发明涉及一种光纤条，特别涉及一种具有梯状基底元件、覆盖元件、一第一承接面及一第二承接面的光纤条，该第一承接面及该第二承接面的至少一者具有一沟槽。
背景技术
在电信领域，光纤传输因可使信号的频宽(数据率)较高，且相较于传统缆线，其传输距离较远，故光纤已被广泛用于传送及接收信号。当使用光纤时，须搭配可靠度足够的光纤条耦接器，方可将光纤连接于相关的光元件，例如印刷电路板(PCB)上的光控制器、光控制芯片组等。光纤条耦接器是用以妥适地固定且保护光纤，因为光纤通常颇为脆弱。在每根光纤内，信号是通过内部全反射(total internal reflection，TIR)传送，故光纤常以高折射率的材料制造。目前，主流的光纤材料如玻璃或硅氧化物皆很脆弱，故当光纤被过度折弯、或光纤条耦合器发生非预期错位时，光纤常容易断裂。本领域实须可靠的解决方案，以预防光纤连接于相关的光元件、连接器或其他光纤时断裂。此外，光纤条的光纤的弯曲程度可随温度或湿度而有所差异，因此弯曲度难以保持精准不变，此可能导致光纤的馈入损耗高达10％，当进行多模式运行时，馈入损耗(insertion loss)可能更严重。
发明内容
本发明实施例提供一种光纤条，包含一梯状基底元件、一覆盖元件、一连接器、及一内部光纤阵列。该梯状基底元件，包含一第一接受面，位于该梯状基底元件的一第一阶；一第二接受面，位于该梯状基底元件的一第二阶；多个孔洞，为一体成形的结构，且由该第一接受面延伸到该梯状基底元件的一底面；及一第一承接面，连接于该第一接受面及该第二接受面。该覆盖元件，包含一第一端；一第二端；一第一曲状部件，包含一第一覆盖面，且于该第一端形成该覆盖元件的一第一阶；一第二曲状部件，包含一第二覆盖面，且于该第一端形成该覆盖元件的一第二阶；一第二承接面，连接于该第一覆盖面及该第二覆盖面；及一内部曲状空间，设置于该第一曲状部件及该第二曲状部件之间，且由该覆盖元件的该第二端延伸到该第二承接面。该连接器用以选择性地连接于一外部光纤阵列。该内部光纤阵列连接于该连接器及该多个孔洞，通过该内部曲状空间，用以选择性地且光学性地连接于该梯状基底元件的该底面的一光电转换单元，而选择性地接收或传送至少一光信号。其中该第一承接面及该第二承接面的至少一者具有多个沟槽，当该梯状基底元件的该第一接受面、该第二接受面及该第一承接面分别接合于该覆盖元件的该第一覆盖面、该第二覆盖面及该第二承接面时，该多个沟槽形成多个通道以连结该内部曲状空间到该多个孔洞。
本发明另一实施例提供一种主动式光纤模块，包含一基板、一壳体单元、一光电转换单元、及一光纤条。该基板包含多个导电路径、一电性接口、及多个焊接点。该壳体单元，形成一容置空间于内部，且用以容纳放置一内部光纤阵列、该光纤条、及该光电转换单元于该容置空间内。该光电转换单元安装于该基板，用以转换电子信号及光信号。该光纤条耦接于该光电转换单元、及该壳体单元，以提供一光学接口。
本发明另一实施例提供一种主动式光缆，包含一光纤阵列及两个主动式光纤模块。该两个主动式光纤模块经由该光纤阵列彼此光学地耦接，每一主动式光纤模块包含一基板、一壳体单元、一光电转换单元、一梯状基底元件及一覆盖元件。该光纤阵列的第一端与第二端直接延伸到主动式光纤模块的梯状基底元件的孔洞内。
附图说明
图1是本发明实施例的光纤条的示意图。
图2是图1的梯状基底元件及覆盖元件的结构示意图。
图3是第1、2图的梯状基底元件及覆盖元件的另一视角的示意图。
图4及图5是实施例中，孔洞与沟槽的上视示意图。
图6是实施例中，耦合器及光电转换单元对齐的示意图。
图7是实施例中，耦接于外部光纤阵列的主动式光纤模块的方块示意图。
图8是实施例中，耦合器与光电转换单元的集成的剖面图。
第9、10图是实施例中，电源供应的规划方框图。
图11是图10的实施例的电源开启时序图。
图12是实施例中的主动式光缆的示意图。
图13是另一实施例中的主动式光缆的示意图。
附图标记说明：
100 光纤条
110 梯状基底元件
120 覆盖元件
130 连接器
140 内部光纤
120a 第一曲状部件
120b 第二曲状部件
120i 内部曲状空间
S1 第一光信号
S2 第二光信号
S3 第三光信号
S4 第四光信号
1112 耦合器
1201 第一端
1202 第二端
H1 孔洞
gr1 沟槽
rs1 第一接受面
rs2 第二接受面
bs1 第一承接面
cs1 第一覆盖面
cs2 第二覆盖面
bs2 第二承接面
710、710a、710b 壳体单元
690 电子接口
P11 池状结构
LS1、LS2 定位结构
Po 光学端位
OCU 光电转换单元
dd1 距离
170 基板
600、1311、1312 主动式光纤模块
888 外部电源
Se1 第一电子信号
Se2 第二电子信号
Sopt1 第一运行信号
Sopt2 第二运行信号
Prs 电源电力
Pr1、Pr2 运行电力
Pr11、Pr12 部分
651 光处理单元
652 电处理单元
6511 光处理器
6512 光检测器
CI1 第一控制接口
CI2 第二控制接口
L 光线
653 光源
695 控制单元
620 存储单元
610、1140 外部光纤阵列
688 电源单元
Sc1 第一控制信号
Sc2 第二控制信号
dd 距离
W 接合线
Pt 端位
G1 胶材
Sd 焊接材料
780 电子元件
RG11、RG12、RG2 电源调整单元
HS 热插拔单元
PWs 电源电力开关单元
PW 次级电力开关单元
d1至d5 时段
t1至t6 时间点
1100、1100a 主动式光缆
Tx、Rx 数据电子信号
具体实施方式
图1是本发明实施例的光纤条100的示意图。光纤条100可包含梯状基底元件110、覆盖元件120、连接器(adapter)130、及由至少一内部光纤140组成的内部光纤阵列。图2是图1的梯状基底元件110及覆盖元件120的结构示意图。梯状基底元件110可包含第一接受面rs1位于梯状基底元件110的第一阶、第二接受面rs2位于梯状基底元件110的第二阶、第一承接面bs1连接于第一接受面rs1及第二接受面rs2。梯状基底元件110上可形成至少一孔洞H1，选择性地平行于第一承接面bs1，且延伸穿透梯状基底元件110。孔洞H1的数量与内部光纤140的数量可取决于实际应用。例如，两孔洞用以置放两光纤、或八孔洞用以置放八光纤是本领域常见规格。根据实施例，使用八光纤时，四光纤可用以发射信号，另四光纤用以接收信号。同理，使用两光纤时，其一可用以发射信号、另一可用以接收信号。因此，光纤可建构双向通信的数据总线。覆盖元件120可包含第一端1201、第二端1202、第一曲状部件120a及第二曲状部件120b。第一曲状部件120a包含第一覆盖面cs1，于第一端1201形成覆盖元件120的第一阶。第二曲状部件120b包含第二覆盖面cs2，且于第一端1201形成覆盖元件120的第二阶。第二承接面bs2连接于覆盖元件120的第一阶与第二阶。第一曲状部件120a及第二曲状部件120b之间可形成内部曲状空间120i，由覆盖元件120的第二端1202延伸到第二承接面bs2。内部光纤140可置入且穿过内部曲状空间120i，从第二端1202穿透至孔洞H1，如图2所示。连接器130可作为光纤的接口，用以选择性地连接于外部光纤(未绘于图2)，以使内部光纤140耦接对应的外部光纤。内部光纤140可耦接于连接器130及光电转换单元(未绘于第1-2图)，以从外部光纤通过连接器130接收第一光信号S1、从光电转换单元接收第三光信号S3、根据第一光信号S1发射第二光信号S2至光电转换单元、及根据第三光信号S3发射第四光信号S4到外部光纤。连接器130可包含光纤插芯(ferrule)或其他接合种类的连接头。连接器130可具有至少一对齐结构(例如图2的连接器130的两凸状部位)以对齐且接合外部光纤阵列。举例而言，外部光纤阵列可具有两凹槽部位，以与连接器130接合。梯状基底元件110及覆盖元件120可组合以形成耦合器1112。梯状基底元件110及覆盖元件120可用超音波熔接或其他熔接方式组合。光电转换单元可为光电子(optoelectronic)芯片，可将光信号转至电子信号(或反之)，将叙于后文。
见图2，于梯状基底元件110及覆盖元件120，第一承接面bs1及第二承接面bs2的至少一者可具有多个沟槽gr1，如图3所示。沟槽gr1的数量可对应于内部光纤140及孔洞H1的数量。当梯状基底元件110的第一接受面rs1、第二接受面rs2及第一承接面bs1分别接合于覆盖元件120的第一覆盖面cs1、第二覆盖面cs2及第二承接面bs2，而使梯状基底元件110与覆盖元件120可相互结合(如图1所示)时，沟槽gr1可形成通道，且连结内部曲状空间120i到孔洞H1。
图3是第1、2图的梯状基底元件110及覆盖元件120的另一视角的示意图。图3中，沟槽gr1形成于第一承接面bs1。根据实施例，内部光纤140置入内部曲状空间120i后，可用胶材填充于内部曲状空间120i，以提高光纤阵列的稳固度。胶材可作为软式的吸震胶材，且可在内部光纤140延伸穿过用以连结内部曲状空间120i、沟槽gr1、孔洞H1的通道，而提高稳固度。孔洞H1可用一体成形方式形成。孔洞H1可由第一接受面rs1延伸到梯状基底元件110的底面。由于两光纤之间的距离相当接近，两孔洞H1之间的距离及其各自的位置须精准定位，方可正确置放光纤。否则，可能导致过大的馈入损耗。使用激光切割或激光钻孔，可预先一体成形地形成每个孔洞，孔洞的位置、中心间距(或边缘间距)可有效设定，从而使光纤的位置与间距可精确设定。因此，光电转换单元(如图6的OCU)的光学端位(如图7的Po)可正确对齐梯状基底元件110的孔洞H1。简言之，以一体成形方式形成孔洞，可提高孔洞之间距的精确度，且可预防光纤的组装过程影响孔洞的间距的精确度。
因覆盖元件120的形状是曲状，覆盖元件120具有曲率半径。考量光纤的可靠度及可弯度，覆盖元件120的曲率半径可大于2.3毫米(millimeter)，或介于2.3至5毫米之间，以保持数据频宽、数据传输率、经由内部光纤传递的光信号的传输距离、及保护内部光纤不致断裂。如第1、2图所示，第一曲状部件120a的长度可大于第二曲状部件120b的长度，以在第一端1201处形成两阶。
根据实施例，梯状基底元件110可以透明或半透明的材质形成。例如，玻璃、亚克力或其他适宜的透明或半透明材质。内部曲状空间120i可形成覆盖元件120的旁侧开口，使内部光纤阵列140的曲状部分可由此旁侧开口滑入内部曲状空间120i。其中，内部光纤阵列140的曲状部分设置在内部曲状空间120i，可使内部光纤140的方向由水平(相对于基板的平面)，改变为垂直。若采用激光熔接、粘接组装、或超音波熔接，覆盖元件120与梯状基底元件110的组装可较容易。举例而言，可采用光固化胶(如紫外光固化胶)。此可防止焊接材料(如锡或锡合金)因加热而融化或软化，故可保持光电转换单元OCU的光学端位(如图7的Po)的位置不偏移。光学端位Po及孔洞H1可因此相互对齐且防止馈入损耗。如第2、3图所示，多个沟槽gr1可形成于第一承接面bs1，沟槽gr1的内表面的一部分可平滑延伸至多个孔洞H1的内表面的一部分。因此，当内部光纤140从沟槽gr1置入孔洞H1时，内部光纤140可易于沿着沟槽gr1的内表面置入孔洞H1。因为沟槽gr1的内表面与对应的孔洞H1的内表面可构成一共同表面，故内部光纤140可倚靠着沟槽gr1的内表面滑入孔洞H1。
图4及图5是实施例中，孔洞H1与沟槽gr1的上视示意图。如第4、5图所示，沟槽gr1的内表面与孔洞H1的内表面之间可平滑地延伸。如图4的实施例，沟槽gr1的内表面可完全地延伸到孔洞H1的内表面。如图5的另一实施例，沟槽gr1的内表面可部分延伸到孔洞H1的内表面，且沟槽gr1的直径大于孔洞H1的直径。然而，第4、5图的结构皆可使光纤平顺且精准地从沟槽gr1置入孔洞H1。根据实施例，孔洞H1的直径可为1.5-0.09毫米，误差正负0.05毫米，两孔洞H1的间距可为0.01-0.3毫米。
图6是实施例中，耦合器1112及光电转换单元OCU对齐的示意图。耦合器1112可安装于光电转换单元OCU上，使内部光纤140可光学性地耦接于光电转换单元OCU。如图6所示，梯状基底元件110可另包含至少一定位结构LS1，当安装耦合器1112于光电转换单元OCU时，用以对齐光电转换单元OCU的对应定位结构LS2。根据实施例，光电转换单元OCU可具有功能端位，用以选择性地耦接于内部光纤140，此耦接可能会因耦合器1112未能正确对齐光电转换单元OCU而失败。定位结构LS2可用光致抗蚀剂蚀刻而形成。根据实施例，定位结构LS2可为L型以助于对齐。通过对齐定位结构LS1与LS2，耦合器1112与光电转换单元OCU的组装良率可改善。根据实施例，定位结构LS1、LS2可具有凸状结构及凹状结构。如图6，光电转换单元OCU及其他元件可使用表面粘着技术(surface-mount technology)的焊接方式安装于基板170，焊接材料可为锡、锡合金。根据实施例，基板170可为印刷电路板(PCB)或陶瓷基板，保护胶(如光固化胶)可填于池状结构pl1，以包覆接合线(bonding wire)W，从而增加接合线连接于光电转换单元OCU与基板170的导电路径的稳固度。焊接材料(未示于图6)可置于光电转换单元OCU与基板170之间，用以将光电转换单元OCU稳固地固定于基板170。
图7是实施例中，耦接于外部光纤阵列610的主动式光纤模块600的方块示意图。主动式光纤模块600可包含内部光纤140、耦合器1112，光电转换单元OCU及连接器130。光电转换单元OCU可具有光学端位Po，当耦合器1112组合于光电转换单元OCU时，光学端位Po光学性地耦接于内部光纤140。根据实施例，光学端位Po可排列成矩阵，以对应于耦合器1112的孔洞H1及内部光纤140所排列的矩阵，从而达到光学耦合的高对齐精准度。
根据实施例，光电转换单元OCU可包含第一控制接口CI1，用以根据光电转换单元OCU的状态发送第一控制信号Sc1，及接收第二控制信号Sc2。如图7，主动式光纤模块600可另包含控制单元695与存储单元620。控制单元695包含第二控制接口CI2，耦接于第一控制接口CI1，用以接收第一控制信号Sc1，执行自动控制运行，产生第二控制信号Sc2，且发送第二控制信号Sc2以控制光电转换单元OCU。存储单元620可连接于控制单元695，用以储存控制器695的暂存数据及控制程序。根据实施例，控制单元695可为微处理器(MCU)、中央处理器(CPU)、系统单芯片(SoC)或其他可执行控制及运算的单元。存储单元620可为闪存存储器(flash)、动态随机存取存储器、非挥发性存储器或其他相容种类的存储器。
根据实施例，光电转换单元OCU可包含光处理单元651、电处理单元652及至少一光源653。光学端位Po可位于光处理单元651的上表面，光处理单元651可经由光学端位Po耦接于该内部光纤140的第一端，且用以处理至少一光信号。举例而言，光处理单元651可从内部光纤140接收第二光信号S2(见于图1)，从电处理单元652接收第一运行信号Sopt1，根据第一运行信号Sopt1与第一电子信号Se1使用至少一光线L而对应发送第三光信号S3，根据第二光信号S2而对应发送第二运行信号Sopt2至电处理单元652。电处理单元652可耦接于光处理单元651，且用以从光处理单元651接收第二运行信号Sopt2，接收第一电子信号Se1，根据第二运行信号Sopt2与第二光信号S2而对应发送第二电子信号Se2，及根据第一电子信号Se1而对应发送第一运行信号Sopt1至光处理单元651。光源653是耦接于光处理单元651，用以制造与提供光线L给光处理单元651，以使光处理单元651可以发送第三光信号S3。根据实施例，光处理单元651可包含三-五(III-V)族半导体。光源653可包含发光二极管或激光源，例如激光二极管或其他种类的激光产生器，具有激光介质(如P-N接口)，从而产生激光光，作为光线L。根据相关的制程与应用，光处理单元651与电处理单元652可整合为一芯片，如系统单芯片(SoC)或系统级封装(SiP)。
图8是实施例中，耦合器1112与光电转换单元OCU的集成的剖面图。图8中，有些细节已省略。图8仅为简图，用以解释结构，而非摄影式的剖面图。如图8，光处理单元651可具有光处理器6511及光检测器6512。光处理器6511可耦接于光学端位Po且处理第二光信号S2与第三光信号S3，从而执行光的调制(modulation)、聚光(condense)、分光(split)、导光(light guiding)、导直(准直)(collimation)、滤光及/或光耦合等。光检测器6512可耦合于光处理器6511及电处理单元652，且用以接收第一运行信号Sopt1、发送第二运行信号Sopt2。
根据实施例，光电转换单元OCU可包含一组内部端位与一组功能端位。如第7、8图所示，主动式光纤模块600可另包含基板170、多条接合线W及电子接口690。光电转换单元OCU的内部端位可耦接于电子接口690，功能端位可耦接于基板170的导电路径。基板170包含的多个导电路径可根据设计予以规划，以连接于组合在基板170上的电子元件。每条接合线(导电线)W可从对应的功能端位或内部端位接到对应的导电路径上。电子接口690可包含多个导电接点(例如边缘连接器，俗称金手指)、连接器或接口，位于基板170的边缘，用以连接主动式光纤模块600与外部网络装置(如交换机、主机、伺服器、工作站、路由器或可相容于主动式光学收发模块的终端机)。电子接口690可通过对应的导电路径，耦接于内部端位且用以与外部网络装置互动、发送对应于第三光信号S3的第一电子信号Se1到光电转换单元OCU、接收对应于第二光信号S2的第二电子信号Se2。根据实施例，光电转换单元OCU及电子接口690可如图8，皆安装于基板170。如图8，光电转换单元OCU可通过焊接材料Sd被焊接于基板170的焊接点(pad)上，焊接材料Sd可为锡或锡合金，光电转换单元OCU可耦接于对应的导电路径。在光电转换单元OCU与基板170之间，可施加胶材G1以填满空隙作为保护胶。胶材G1可为光固化胶，如紫外光固化胶，以提高结构稳固度及光纤耦合夹具的可靠度。光电转换单元OCU的端位Pt可包含发送(Tx)端位、接收(Rx)端位、收发(I/O)端位、及控制端位。当光电转换单元OCU是晶粒或芯片，端位Pt可为未封装晶粒的脚位、或已封装芯片的接脚。电子元件780可例如为微处理器、电源开关、(直流-直流)电源调整器(regulator)、存储单元、无源元件(如电阻、电容、晶体振荡器、电感)或信号滤波器。电子元件780是示出的相关的电子元件通过焊接材料Sd被安装于基板170，从而相互电性地连接。当耦合器1112组装于光电转换单元OCU，其两者之间会有距离dd的空隙，距离dd可例如为20±5微米(micrometer)。当固定耦合器1112，胶材G1(例如紫外光固化胶、环氧化合物胶(epoxy glue)、固定胶或其他适宜的材料)可涂布在该空隙及其周围。
根据实施例，主动式光纤模块600可另包含壳体单元710(如710a、710b)。壳体单元710可包含闩结构，且构成容置空间于内部，用以容纳放置与保护内部光纤140、光纤耦合器1112及光电转换单元OCU于容置空间内。覆盖元件120与壳体单元710的内部上表面之间的最近的距离dd1可介于2至7.1毫米或大于2毫米，以通过可靠度测试，如冲击测试或震动测试。壳体单元710可用金属及/或塑胶材料制造。预定距离dd1可根据产品规格与测试结果而设计。
图7中，根据实施例，主动式光纤模块600可另包含电源单元688，电性地连接于控制单元695、存储单元620、光电转换单元OCU的电处理单元652、光源653。电源单元688可用以转换电源电力Prs为运行电力Pr1及另一运行电力Pr2，从而改变电力电平，例如电压电平、或电流(安培)电平，从而提供电能给控制单元695、存储单元620、光电转换单元OCU及光源653。电源单元688可为电源调整器、电源供应器或其他电源相关元件。根据实施例，第9、10图的方框图可为电源供应的规划图。
第9、10图仅为举例，并非限制本发明的范围。图9中，电源单元688可包含电源调整单元RG11、RG12及RG2。电源调整单元RG11、RG12耦接于光电转换单元OCU的电处理单元652，用以接收电源电力Prs(如3.3伏特)，且提供运行电力Pr1的一部分Pr11(如1.0伏特)及另一部分Pr12(如1.8伏特)。电源调整单元RG2可耦接于光电转换单元OCU的光源653，用以接收电源电力Prs，提供运行电力Pr2(如1.0至2.5伏特)给光源653。图9的例子中，控制单元695及存储单元620可由电源电力Prs供电。电源单元688可从外部电源888(如电源供应装置或电源转换器)通过电子接口690或主动式光纤模块600的其他电力端位，接收电源电力Prs。
图10中，根据另一实施例，相较图9，电源单元688可另包含热插拔单元HS。热插拔单元HS包含可电源电力开关单元PWs、次级电力开关单元PW及热插拔检测单元HSs。次级电力开关单元PW可耦接光电转换单元OCU，用以接收电源电力Prs，控制是否提供电源电力Prs给光电转换单元OCU。电源电力开关单元PWs可耦接于电源调整单元RG11、RG12及次级电力开关单元PW，用以接收电源电力Prs，且控制是否发送电源电力Prs到电源调整单元RG11、RG12及次级电力开关单元PW。热插拔检测单元HSs耦接于电源电力开关单元PWs，用以检测一插拔操作，从而控制电源电力开关单元PWs对应运行。热插拔检测单元HSs可用以判断主动式光纤模块600是否处于插拔状态。当主动式光纤模块600处于插拔状态，热插拔检测单元HSs或控制单元695可控制至少一电力开关单元(如PW)、电源调整单元RG11-12使电源电力Prs的电能通过且经过延迟后传递至电源调整单元RG11、RG12、RG2、光电转换单元OCU及光源653。如第9、10图所示，数据电子信号Tx、Rx可通过内部光纤传送。
举例而言，当插拔操作时，例如电子接口690插入外部电源888或外部网络装置，热插拔检测单元HSs可发送信号以开启电源电力开关单元PWs。根据图8，热插拔检测单元HSs可包含电容与电阻，电源电力开关单元PWs可包含晶体管(如p型或n型金氧半场效晶体管)。然而，根据实施例，其他构造的热插拔检测单元HSs及电源电力开关单元PWs亦可使用。第7、8图中，电源调整单元RG11、RG12、RG2可为直流-直流电源调整器。
图11是图10的实施例的电源开启时序图。举例而言，当热插拔操作时，从外部电源888或外部网络装置传来的电源电力Prs可于时间点t1提供给电源电力开关单元PWs。从电源电力开关单元PWs传来的电源电力Prs可于时间点t2通过电源电力开关单元PWs传到控制单元695、存储单元620、次级电力开关单元PW、及电源调整单元RG11、RG12、RG2。运行电力Pr1的一部分Pr11可于时间点t3从电源调整单元RG11提供给光电转换单元OCU，例如电处理单元652。运行电力Pr1的另一部分Pr12可于时间点t4从电源调整单元RG12提供给光电转换单元OCU，例如光处理单元653的一部分区域。电源电力Prs可于时间点t5由次级电力开关单元PW提供给光电转换单元OCU，例如光处理单元653的另一部分区域。运行电力Pr2可于时间点t6从电源调整单元RG2提供给光源653。从时间点t1到t6之间，可如图11有时段d1到d5。举例而言，控制单元695可控制次级电力开关单元PW的导通/断开与电源调整单元RG11、RG12、RG2的运行，从而改变时段d1至d5以具有相等的时段差(例如1微秒＝d2-d1＝d3-d2＝d4-d3＝d5-d4)，以使控制单元695、存储单元620、光电转换单元OCU的电处理单元652、光电转换单元OCU的光处理单元653可按序启动。
图12是实施例中的主动式光缆1100的示意图。主动式光缆1100可包含外部光纤阵列1140、第一主动式光纤模块1311及第二主动式光纤模块1312。第一主动式光纤模块1311及第二主动式光纤模块1312中的每个主动式光纤模块可相似于上述的主动式光纤模块600，故不赘述细节。图12中，外部光纤阵列1140可为插拔式，具有第一端、第二端，用以分别插入主动式光纤模块1311、1312的光学接口，如连接器。外部光纤阵列1140可用以传送至少一光信号，例如介于主动式光纤模块1311与1312之间的光信号。通过第一主动式光纤模块1311与第二主动式光纤模块1312互相传送光信号，连接于第一主动式光纤模块1311的外部网络装置可与连接于第二主动式光纤模块1312的的外部网络装置彼此互相通信。图13是实施例中，主动式光缆1100a的示意图。与主动式光缆1100相异的是，主动式光缆1100a可不具有连接器。图13中，光纤条的光纤阵列的第一端与第二端可直接延伸到主动式光纤模块的耦合器的孔洞内，从而构成主动式光缆1100a，其结构可相似于前文，故不重述。
综上，通过使用本发明实施例的光纤条、主动式光纤模块及主动式光缆，可相当程度地提高可靠度及组装精准度。当将光纤耦接到电路的光学元件、连接器或其他光纤时，可避免光纤的破损。由于光纤阵列的弯曲度可保持精确，馈入损耗有望低于10％。举例而言，根据实施例，馈入损耗可仅为1％至10％。相较于单模式运行，在多模式运行下，本发明对于抑制馈入损耗、及防止不预期的光纤的弯折，皆有显著技术效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种光纤条，包含：
一梯状基底元件，包含：
一第一接受面，位于该梯状基底元件的一第一阶；
一第二接受面，位于该梯状基底元件的一第二阶；
多个孔洞，为一体成形的结构，且由该第一接受面延伸到该梯状基底元件的一底面；及
一第一承接面，连接于该第一接受面及该第二接受面；
一覆盖元件，包含：
一第一端；
一第二端；
一第一曲状部件，包含一第一覆盖面，且于该第一端形成该覆盖元件的一第一阶；
一第二曲状部件，包含一第二覆盖面，且于该第一端形成该覆盖元件的一第二阶；
一第二承接面，连接于该第一覆盖面及该第二覆盖面；及
一内部曲状空间，设置于该第一曲状部件及该第二曲状部件之间，且由该覆盖元件的该第二端延伸到该第二承接面；
一连接器，用以选择性地连接于一外部光纤阵列；及
一内部光纤阵列，连接于该连接器及该多个孔洞，通过该内部曲状空间，用以选择性地且光学性地连接于该梯状基底元件的该底面的一光电转换单元，而选择性地接收或传送至少一光信号，该至少一光信号是从该外部光纤阵列经由该连接器、或从该光电转换单元经由所述多个孔洞接收或传送，其中该内部光纤阵列的一曲状部分位于该内部曲状空间以改变该内部光纤阵列的方向；
其中该第一承接面及该第二承接面的至少一者具有多个沟槽，当该梯状基底元件的该第一接受面、该第二接受面、该第一承接面分别接合于该覆盖元件的该第一覆盖面、该第二覆盖面及该第二承接面时，该多个沟槽形成多个通道以连结该内部曲状空间到该多个孔洞，该内部光纤阵列从该内部曲状空间延伸并插入到该多个孔洞，该内部光纤阵列根据该梯状基底元件中的该多个孔洞的孔洞排列形状而被定位，该内部光纤阵列根据该覆盖元件中的该内部曲状空间的曲率半径而被弯曲，并且该内部光纤阵列的位置和曲率半径分别由该梯状基底元件与该覆盖元件确定。
2.如权利要求1所述的光纤条，其中该梯状基底元件是由一透明材质或一半透明材质形成。
3.如权利要求1所述的光纤条，其中该内部曲状空间形成该光纤条的一旁侧开口，以使该内部光纤阵列的该曲状部分滑入该内部曲状空间；
该覆盖元件另包括耦接到该第一曲状部件和该第二曲状部件的连接部件；
该第一曲状部件、该第二曲状部件和该连接部件为一体成形；以及
该内部曲状空间处于该第一曲状部件、该连接部件和该第二曲状部件之间。
4.如权利要求1所述的光纤条，其中该覆盖元件包含一曲率半径，该曲率半径大于2.3毫米，或介于2.3至5毫米之间。
5.如权利要求1所述的光纤条，其中该多个沟槽形成于该第一承接面，且该多个沟槽的内表面的一部分平滑延伸至该多个孔洞的内表面的一部分。
6.如权利要求1所述的光纤条，另包含胶材，填充于该内部曲状空间。
7.如权利要求1所述的光纤条，其中该梯状基底元件另包含一定位结构，位于该梯状基底元件的该底面，该定位结构是当安装该梯状基底元件于该光电转换单元时，用以对齐该光电转换单元的一对应结构。
8.如权利要求1所述的光纤条，其中该多个孔洞实质上平行于该第一承接面，且延伸穿透该梯状基底元件。
9.一种主动式光纤模块，包含：
一基板，包含多个导电路径、一电性接口、及多个焊接点；
一壳体单元，形成一容置空间于内部，且用以容纳放置一内部光纤阵列、一光纤条、及一光电转换单元于该容置空间内；
该光电转换单元，安装于该基板，用以转换电子信号及光信号；及
该光纤条，耦接于该光电转换单元、及该壳体单元，以提供一光学接口，该光纤条包含：
一梯状基底元件，包含：
一第一接受面，位于该梯状基底元件的一第一阶；
一第二接受面，位于该梯状基底元件的一第二阶；
多个孔洞，为一体成形的结构，且由该第一接受面延伸到该梯状基底元件的一底面；及
一第一承接面，连接于该第一接受面及该第二接受面；
一覆盖元件，包含：
一第一端；
一第二端；
一第一曲状部件，包含一第一覆盖面，且于该第一端形成该覆盖元件的一第一阶；
一第二曲状部件，包含一第二覆盖面，且于该第一端形成该覆盖元件的一第二阶；
一第二承接面，连接于该第一覆盖面及该第二覆盖面；及
一内部曲状空间，设置于该第一曲状部件及该第二曲状部件之间，且由该覆盖元件的该第二端延伸到该第二承接面；
一连接器，用以选择性地连接于一外部光纤阵列；及
一内部光纤阵列，连接于该连接器及该多个孔洞，通过该内部曲状空间，从而光学性地连接于该梯状基底元件的该底面的一光电转换单元，用以选择性地接收或传送至少一光信号，该至少一光信号是从该外部光纤阵列经由该连接器、或从该光电转换单元经由该多个孔洞接收或传送，其中该内部光纤阵列的一曲状部分位于该内部曲状空间以改变该该内部光纤阵列的方向；
其中该第一承接面及该第二承接面的至少一者具有多个沟槽，当该梯状基底元件的该第一接受面、该第二接受面及该第一承接面分别接合于该覆盖元件的该第一覆盖面、该第二覆盖面、该第二承接面时，该多个沟槽形成多个通道以连结该内部曲状空间到该多个孔洞，该内部光纤阵列从该内部曲状空间延伸并插入到该多个孔洞，该内部光纤阵列根据该梯状基底元件中的该多个孔洞的孔洞排列形状而被定位，该内部光纤阵列根据该覆盖元件中的该内部曲状空间的曲率半径而被弯曲，并且该内部光纤阵列的位置和曲率半径分别由该梯状基底元件与该覆盖元件确定。
10.如权利要求9所述的主动式光纤模块，其中该梯状基底元件是由一透明材质或一半透明材质形成。
11.如权利要求9所述的主动式光纤模块，其中该内部曲状空间形成该光纤条的一旁侧开口，以使该内部光纤阵列的该曲状部分滑入该内部曲状空间；
该覆盖元件另包括耦接到该第一曲状部件和该第二曲状部件的连接部件；
该第一曲状部件、该第二曲状部件和该连接部件为一体成形；以及
该内部曲状空间处于该第一曲状部件、该连接部件和该第二曲状部件之间。
12.如权利要求9所述的主动式光纤模块，其中该梯状基底元件另包含一定位结构，位于该梯状基底元件的该底面，该定位结构是当安装该梯状基底元件于该光电转换单元时，用以对齐该光电转换单元的一对应结构。
13.如权利要求9所述的主动式光纤模块，其中该光电转换单元另包含：
一光处理单元，包含多个光学端位，位于该光处理单元的一上表面，该光处理单元经由该多个光学端位光学性地耦接于该内部光纤阵列的一第一端，且用以根据来自一电处理单元的至少一运行信号处理该至少一光信号、或根据至少一电子信号且使用至少一光线处理该至少一光信号；
该电处理单元，耦接于该光处理单元，且用以根据该至少一电子信号及该至少一运行信号驱动该光处理单元；及
一光源，耦接于该光处理单元，且用以提供至少一光线给该光处理单元，以发送该至少一光信号。
14.如权利要求13所述的主动式光纤模块，另包含：
一控制单元，电性地连接于该光电转换单元，且用以执行该光电转换单元的一自动控制运行；
一存储单元，电性地连接于该控制单元，且用以储存该控制器的一暂存数据、及一控制程序；
一电源单元，电性地连接于该光电转换单元及该光源，且用以转换一电源电力为至少一运行电力，从而改变电位，提供电能给该光电转换单元及该光源。
15.如权利要求14所述 的主动式光纤模块，其中该电源单元另包含：
至少一电源调整单元，电性地连接于该光电转换单元及该光源，用以转换该电源电力以产生该至少一运行电力；
一热插拔单元，包含至少一电力开关单元、及一热插拔检测单元，其中该热插拔检测单元用以判断该主动式光纤模块是否处于一插拔状态，从而使该热插拔检测单元或该控制单元控制该至少一电力开关单元，当该主动式光纤模块处于该插拔状态时，使该电源电力的电能通过该至少一电力开关单元传递到该光电转换单元或该光源具有延迟。
16.如权利要求9所述的主动式光纤模块，另包含：
多个接合线，用以对应地接合该光电转换单元至该多个导电路径；
一保护胶，覆盖该多个接合线，从而提高该多个接合线的稳定度；
一焊接材料，设置于该光电转换单元及该基板之间，用以固定该光电转换单元于该基板上。
17.如权利要求9所述的主动式光纤模块，另包含光固化胶，涂布于该梯状基底元件及该光电转换单元之间。
18.如权利要求9所述的主动式光纤模块，其中该多个沟槽形成于该第一承接面，且该多个沟槽的内表面的一部分平滑延伸至该多个孔洞的内表面的一部分。
19.如权利要求9所述的主动式光纤模块，其中该光纤条的该覆盖元件、及该壳体单元的一内侧上表面之间有一最小距离，该最小距离大于2毫米，或介于2毫米至7.1毫米之间。
20.一种主动式光缆，包含：
一光纤阵列，包含一第一端及一第二端，且用以传输至少一光信号；及
两个主动式光纤模块，经由该光纤阵列彼此光学地耦接，每一主动式光纤模块包含：
一基板，包含多个导电路径、一电性接口、及多个焊接点；
一壳体单元，形成一容置空间于内部，且用以容纳放置该光纤阵列的该第一端或该第二端、及一光电转换单元于该容置空间内；
该光电转换单元，安装于该基板，用以转换电子信号及光信号；
一梯状基底元件，包含：
一第一接受面，位于该梯状基底元件的一第一阶；
一第二接受面，位于该梯状基底元件的一第二阶；
多个孔洞，为一体成形的结构，且由该第一接受面延伸到该梯状基底元件的一底面；及
一第一承接面，连接于该第一接受面及该第二接受面；及
一覆盖元件，包含：
一第一端；
一第二端；
一第一曲状部件，包含一第一覆盖面，且于该第一端形成该覆盖元件的一第一阶；
一第二曲状部件，包含一第二覆盖面，且于该第一端形成该覆盖元件的一第二阶；
一第二承接面，连接于该第一覆盖面及该第二覆盖面；及
一内部曲状空间，设置于该第一曲状部件及该第二曲状部件之间，且由该覆盖元件的该第二端延伸到该第二承接面；
其中该第一承接面及该第二承接面的至少一者具有多个沟槽，当该梯状基底元件的该第一接受面、该第二接受面及该第一承接面分别接合于该覆盖元件的该第一覆盖面、该第二覆盖面及该第二承接面时，该多个沟槽形成多个通道以连结该内部曲状空间到该多个孔洞；
其中该光纤阵列从该内部曲状空间延伸并插入到该多个孔洞，该光纤阵列根据该梯状基底元件中的该多个孔洞的孔洞排列形状而被定位，该光纤阵列根据该覆盖元件中的该内部曲状空间的曲率半径而被弯曲，并且该内部光纤阵列的位置和曲率半径分别由该梯状基底元件与该覆盖元件确定。
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