CN114157360A - 光模块及其信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光模块的信号处理方法，其先提供包含光纤输入端口、光纤输出端口、信号放大模块及信号识别模块的光模块，信号放大模块分别电性连接光纤输入端口及光纤输出端口，信号识别模块分别电性连接光纤输入端口及信号放大模块。以光纤输入端口接收输入光信号。以信号识别模块周期性地检测输入光信号以识别其中是否包含回复信号。若是则以信号识别模块驱动信号放大模块设定为高速模式，再将输入光信号放大为输出光信号后通过光纤输出端口输出。若否则以信号识别模块驱动信号放大模块设定为低速模式，再输入光信号放大为一输出光信号后通过光纤输出端口输出。

Description

光模块及其信号处理方法

技术领域

本发明有关于光模块，尤其是一种被动式切换信号传输速度的光模块及其信号处理方法。

背景技术

在现有的光模块中，通常接收端接受到以高速传输的数据常非同步，并且受到了噪音干扰使得数据失真，所以在接收端中的时钟脉冲与数据回复电路必需从数据中萃取出时钟脉冲的信息，并利用此信息将输入的数据作重新萃取的动作，以便减少错误率。

因此现有光纤通讯系统其高速数据信号中一般附带有回复信号(Clock and DataRecovery；CDR)以供修正误差。作业人员配接线路时需视其信号为高速或低速通过另外的脚位(RS0,RS1)以输入指令设定的方式预先设定对应的信号处理方式(pin assignment)。然而，此主动式的手动切换方式操作不便且人工作业也难免有误。

另一种现有的被动式切换方式系先检测数据的传输流量(data rate)以判别其信号传输速度再据以切换，然而数据的传输流量易受设备影响而不一定维持在理想预定的理想传输流量，因此据此判别其信号传输速度相当容易误判。再者，系统必需持续量测数据的传输流量而增加工作负担。

有鉴于此，本发明人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述之问题点，即成为本发明人改良之目标。

发明内容

本发明提供一种被动式切换信号传输速度的光模块及其信号处理方法。

本发明提供一种光模块的信号处理方法，其包括后述步骤：提供一光模块，光模块包含一光纤输入端口、一光纤输出端口、一信号放大模块及一信号识别模块，信号放大模块分别电性连接光纤输入端口及光纤输出端口，信号识别模块分别电性连接光纤输入端口及信号放大模块；以光纤输入端口接收一输入光信号；以信号识别模块周期性地检测输入光信号以识别输入光信号中是否包含一回复信号；若信号识别模块检测得回复信号则以信号识别模块驱动信号放大模块设定为一高速模式，再以信号放大模块将输入光信号放大为一输出光信号后再通过光纤输出端口输出；若信号识别模块未检测得回复信号则以信号识别模块驱动信号放大模块设定为一低速模式，再以信号放大模块将输入光信号放大为一输出光信号后再通过光纤输出端口输出。

本发明的光模块的信号处理方法，其信号放大模块将输入光信号转换为一电信号，信号放大模块将电信号放大后再转换为输出光信号。

本发明的光模块的信号处理方法，若信号识别模块连续检测得回复信号则以信号识别模块驱动信号放大模块设定为一高速模式，再以信号放大模块将输入光信号放大为一输出光信号后再通过光纤输出端口输出。若信号放大模块设定为高速模式则信号放大模块锁定回复信号。信号放大模块将输入光信号转换为一电信号，信号放大模块锁定回复信号后依据回复信号修正电信号。信号放大模块锁定回复信号后，信号识别模块停止检测输入光信号。

本发明的光模块的信号处理方法，更包含一步骤：若信号放大模块锁定回复信号失效，则信号放大模块设定为低速模式。若信号放大模块连续锁定回复信号失效，则以信号识别模块驱动信号放大模块设定为低速模式，再以信号放大模块将输入光信号放大为一输出光信号后再通过光纤输出端口输出。

本发明的光模块的信号处理方法，其中若未连续检测得回复信号，则以信号识别模块驱动信号放大模块设定为低速模式，再以信号放大模块将输入光信号放大为一输出光信号后再通过光纤输出端口输出。若信号放大模块设定为低速模式，则信号识别模块持续周期性地检测输入光信号以识别输入光信号中是否包含回复信号。

本发明另提供一种光模块，其用于放大一输入光信号并转换为一输出光信号后输出。其包括一光纤输入端口、一光纤输出端口、一信号放大模块及一信号识别模块。光纤输入端口用于接收输入光信号。信号放大模块电性连接光纤输入端口以放大输入光信号并转换为输出光信号。光纤输出端口电性连接信号放大模块以输出输出光信号。信号识别模块分别电性连接光纤输入端口及信号放大模块以识别输入光信号中包含一回复信号而驱动信号放大模块设定为一高速模式。

本发明的光模块，其信号放大模块及信号识别模块可以布设在同一电路中。

本发明的光模块可更包含一电路板，光纤输入端口、光纤输出端口及信号放大模块设置在电路板的其中一面，信号识别模块设置在电路板的另一面。

本发明的光模块及其信号处理方法藉由信号识别模块识别输入光信号中所附带的回复信号而能够区别输入光信号为高速信号或是低速信号进而选定相应的处理模式。其被动式切换信号传输速度方式通过输入光信号驱动，因此不需先行人工主动设定应对应的信号传输速度，故便于作业也能够避免设定错误。再者，也不需大幅更动光模块的既有结构。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的光模块的信号处理方法的流程图。

图2是本发明较佳实施例的光模块的一示意图。

图3是本发明较佳实施例的光模块的另一示意图。

图4是本发明较佳实施例的光模块的另一实施方式的示意图。

其中，附图标记：

10:光模块

100:电路板

210:光纤输入端口

211:输入光纤线

220:光纤输出端口

221:输出光纤线

300:信号放大模块

400:信号识别模块

a～e:步骤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参阅图1至图3，本发明提供一种被动式切换信号传输速度的光模块10及其信号处理方法。本发明的光模块的信号处理方法，其各步骤详述如后。

首先于步骤a中提供一光模块10(Optical Transceiver)，于本实施例中光模块10系用于放大一输入光信号并转换为一输出光信号后输出。本发明的光模块10至少包括一光纤输入端口210(Receiver Optical Subassembly；ROSA)、一光纤输出端口220(Transmitter Optical Subassembly；TOSA)、一信号放大模块300及一信号识别模块400。较佳地，光模块10还包含一电路板100以供设置前述的光纤输入端口210、信号放大模块300及信号识别模块400。于本实施例中，光纤输入端口210、光纤输出端口220及信号放大模块300设置在电路板100的其中一面，信号识别模块400可以设置在电路板100的另一面。然而，信号放大模块300及信号识别模块400也可以如图4所示布设在同一芯片的电路中。

光纤输入端口210设置在电路板100的一侧缘，光纤输入端口210可供对接一输入光纤线211以用于接收输入光纤线211所传送的输入光信号。

信号放大模块300较佳地为一驱动芯片(Driver IC)。具体而言，信号放大模块300电性连接光纤输入端口210以放大输入光信号并转换为输出光信号

光纤输出端口220与光纤输入端口210设置在电路板100的同一侧缘，光纤输出端口220电性连接信号放大模块300以输出输出光信号。光纤输出端口220可供对接一输出光纤线221以用于将输出光信号输出至输出光纤线221。而且，光纤输出端口220与光纤输入端口210的接缘线方向较佳地相互平行。

于本实施例中，信号识别模块400较佳地为一微型控制芯片(Micro ControlUnit；MCU)。具体而言，信号识别模块400分别电性连接光纤输入端口210及信号放大模块300。信号识别模块400可以识别光纤输入端口210接收到的输入光信号中是否包含一回复信号(Clock and Data Recovery；CDR)。

接续步骤a，于步骤b中以光纤输入端口210接收输入光信号，具体而言是由对接于光纤输入端口210的输入光纤线211中接收输入光信号。

接续步骤b，于步骤c中以信号识别模块400周期性地检测输入光信号以识别输入光信号中是否包含一回复信号。若信号识别模块400检测得回复信号则接续执行后述的步骤d1，若信号识别模块400未检测得回复信号则接续执行后述的步骤d2；

若于步骤c中信号识别模块400检测得回复信号，则接续于步骤d1以信号识别模块400驱动信号放大模块300设定为一高速模式。于本实施例中，为了避免误判，信号识别模块400较佳地至少连续检测得两次回复信号后才驱动信号放大模块300设定为高速模式。信号放大模块300在高速模式之下其信号放大模块300锁定回复信号，并且于步骤d1中先以信号放大模块300锁定回复信号后即可依据回复信号修正输入光信号，再以信号放大模块300将修正的输入光信号放大为一输出光信号后再通过光纤输出端口220输出。具体而言，于步骤d1中先以信号放大模块300将输入光信号转换为一电信号，再以信号放大模块300依据回复信号修正电信号，接着以信号放大模块300将修正后的电信号放大后再转换为输出光信号。再者，信号放大模块300设定为高速模式之后信号识别模块400即可停止工作。

若于步骤c中信号识别模块400侦未测得回复信号，则接续于步骤d2以信号识别模块400驱动信号放大模块300设定为一低速模式。于本实施例中，为了避免误判，检测得回复信号的定义较佳地以至少连续检测得两次回复信号为准。在低速模式之下信号放大模块300锁定回复信号为失效，于步骤d2中以信号放大模块300直接将接收到的输入光信号放大为一输出光信号后再通过光纤输出端口220输出。再者，当信号放大模块300设定为低速模式时，则信号识别模块400持续周期性地检测输入光信号以识别输入光信号中是否包含回复信号。

一般而言，低速(例如10Gbps)的输入光信号中未包含有回复信号；然而高速(例如25Gbps以上)的输入光信号中自带有回复信号。因此不同速度的输入光信号需以不同的处理方式将其放大，低速的输入光信号不需修正即将其放大，然而高速的输入光信号需依据回复信号修正后再将其放大。

信号识别模块400可以通过回复信号判别输入光信号的传输速度。若输入光信号中包含回复信号，则信号识别模块400即驱动信号放大模块300设定为高速模式。因此回复信号的有无作为判别输入光信号传输速度的依据，其不存在中间模糊状态，故相当可靠且易判别。

本发明的光模块10及其信号处理方法可以更包含接续步骤d1的步骤e。于步骤e中，进一步而言，当信号放大模块300设定为高速模式时，若信号放大模块300锁定回复信号失效，则信号放大模块300设定为低速模式。于本实施例中，为了避免误判，信号放大模块300较佳地至少连续两次锁定回复信号失效后才设定为低速模式。

具体而言，拔除输入光纤线211可能造成锁定回复信号失效；输入光纤线211未拔除，但可能因设备的其他部分变更而导致同一输入光纤线211中传输的输入光信号的传输速度改变而使得锁定回复信号失效。因此锁定回复信号与否(patter lock/lock fail)作为信号识别模块400再次启动检测回复信号的依据，其不存在中间模糊状态，故相当可靠且易判别。

本发明的光模块10及其信号处理方法藉由信号识别模块400识别输入光信号中所附带的回复信号而能够区别输入光信号为高速信号或是低速信号进而选定相应的处理模式。其被动式切换信号传输速度的方式通过输入光信号驱动，因此更换线路时不需以人工方式主动设定应对应的信号传输速度，故便于作业人员更换线路；且其识别依据稳定，故能有效避免设定错误。再者，信号识别模可以直接设置在旧有光模块10的电路板100上与信号放大模块300相对的另一面，因此不需大幅更动光模块10的既有结构。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光模块的信号处理方法，其特征在于，包括：

a)提供一光模块，包含一光纤输入端口、一光纤输出端口、一信号放大模块及一信号识别模块，该信号放大模块分别电性连接该光纤输入端口及该光纤输出端口，该信号识别模块分别电性连接该光纤输入端口及该信号放大模块；

b)以该光纤输入端口接收一输入光信号；

c)以该信号识别模块周期性地检测该输入光信号以识别该输入光信号中是否包含一回复信号，若该信号识别模块检测得该回复信号则接续执行步骤d1，若该信号识别模块未检测得该回复信号则接续执行步骤d2；

d1)以该信号识别模块驱动该信号放大模块设定为一高速模式，再以该信号放大模块将该输入光信号放大为一输出光信号后再通过该光纤输出端口输出；

d2)以该信号识别模块驱动该信号放大模块设定为一低速模式，再以该信号放大模块将该输入光信号放大为一输出光信号后再通过该光纤输出端口输出。

2.如权利要求1所述的光模块的信号处理方法，其特征在于，该信号放大模块将该输入光信号转换为一电信号，该信号放大模块将该电信号放大后再转换为该输出光信号。

3.如权利要求1所述的光模块的信号处理方法，其特征在于，于步骤c中，若该信号识别模块连续检测得该回复信号则执行步骤d1。

4.如权利要求1或3所述的光模块的信号处理方法，其特征在于，于步骤d1中，若该信号放大模块设定为该高速模式则该信号放大模块锁定该回复信号，该信号放大模块将该输入光信号转换为一电信号，该信号放大模块锁定该回复信号后依据该回复信号修正该电信号。

5.如权利要求4所述的光模块的信号处理方法，其特征在于，于步骤d1中，该信号放大模块锁定该回复信号后，该信号识别模块停止检测该输入光信号。

6.如权利要求4所述的光模块的信号处理方法，其特征在于，更包含接续步骤的d1的一步骤e：若该信号放大模块连续锁定该回复信号失效，则执行步骤d2。

7.如权利要求1所述的光模块的信号处理方法，其特征在于，于步骤c中，若未连续检测得该回复信号，则执行步骤d2，于步骤d2中若该信号放大模块设定为该低速模式，则该信号识别模块持续周期性地检测该输入光信号以识别该输入光信号中是否包含该回复信号。

8.一种光模块，用于放大一输入光信号并转换为一输出光信号后输出，其特征在于，该光模块包括：

用于接收所述输入光信号的一光纤输入端口；

一信号放大模块，电性连接该光纤输入端口以放大所述输入光信号并转换为所述输出光信号；

一光纤输出端口，电性连接该信号放大模块以输出所述输出光信号；及

一信号识别模块，分别电性连接该光纤输入端口及该信号放大模块以识别所述输入光信号中包含一回复信号而驱动该信号放大模块设定为一高速模式。

9.如权利要求8所述的光模块，其特征在于，该信号放大模块及信号识别模块布设在同一电路中。

10.如权利要求8所述的光模块，其特征在于，更包含一电路板，该光纤输入端口、该光纤输出端口及该信号放大模块设置在该电路板的其中一面，该信号识别模块设置在该电路板的另一面。

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