KR102228114B1 - Active Optical Cable - Google Patents
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Abstract
능동형 광케이블을 개시한다.
본 실시예는 일반적인 광송수신기에 적용되는 별도의 모니터링 광검출기를 구비할 필요가 없기 때문에 복잡한 구조 없이, 전류-광출력 선형성을 높여 광결합 효율을 향상시킬 수 있으며, 모듈 양단의 송수신 전기광학적 특성을 라이브러리화함으로써 광송신기에 포함된 광원으로부터의 광출력이 넓은 온도 범위에서 높은 선형성을 유지할 수 있도록 하여 전력 소모를 줄일 수 있으며, 4이상의 준위를 갖는 다중준위 PAM 기법을 적용할 수 있는 능동형 광케이블을 제공한다.Disclosed is an active optical cable.
In this embodiment, since there is no need to have a separate monitoring photodetector applied to a general optical transceiver, it is possible to improve the optical coupling efficiency by increasing the current-optical output linearity without a complicated structure, and to improve the transmission/reception electro-optical characteristics at both ends of the module. By converting into a library, power consumption can be reduced by allowing the optical output from the light source included in the optical transmitter to maintain high linearity over a wide temperature range, and an active optical cable that can apply a multilevel PAM technique having a level of 4 or higher is provided. do.
Description
본 실시예는 능동형 광케이블에 관한 것이다.This embodiment relates to an active optical cable.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present embodiment, and do not constitute the prior art.
최근 들어, 고성능 모바일 기기에서 소셜 네트워크 서비스(SNS: Social Networking Service), 1인 미디어와 같은 새로운 중계 플랫폼을 이용하여 서비스를 제공하기 위해 종래보다 더욱 넓은 대역폭을 필요로 한다.In recent years, in order to provide a service using a new relay platform such as a social networking service (SNS) and one-person media in a high-performance mobile device, a wider bandwidth is required than before.
예컨대, 시스코 비주얼 네트워킹 인덱스(Cisco Visual Networking Index) 2018에서는 IoT(Internet of Things), 5G 이동통신 네트워크 기술 등의 발전에 의해 1인당 네트워크 연결기기의 개수는 3.6개가 넘을 것으로 예측하였다. 또한, 2022년 월간 1인당 인터넷 데이터 사용량을 85 GB로 예측하고 있다. 인터넷 데이터 사용량의 전체 데이터 트래픽 중 비디오가 차지하는 비중은 2017년 70%에서 2022년 80%를 초과할 것으로 예측하였다.For example, the Cisco Visual Networking Index 2018 predicts that the number of network-connected devices per person will exceed 3.6 due to the development of IoT (Internet of Things) and 5G mobile communication network technology. In addition, the Internet data usage per person per month in 2022 is predicted to be 85 GB. It is predicted that the share of video in the total data traffic of Internet data usage will exceed 80% in 2022 from 70% in 2017.
폭발적으로 증가하는 데이터 트래픽을 목적지 별로 구분하면, 데이터 센터(Data Center) 내부, 데이터 센터와 데이터 센터 사이, 데이터 센터와 사용자 사이로 나눌 수 있다. 전세계 데이터 트래픽의 70% 이상은 데이터 센터 내부에서 발생한다. 전세계에서 발생하는 대다수의 데이터는 데이터 센터 내부에서 발생하는 데이터의 생산, 가공, 저장, 인증 등에 기인한다.If the explosively increasing data traffic is classified by destination, it can be divided into inside a data center, between a data center and a data center, and between a data center and users. More than 70% of global data traffic occurs inside data centers. The vast majority of data generated around the world is due to the production, processing, storage, and authentication of data generated inside the data center.
광연결 솔루션(Optical Interconnect Solution)은 최근 들어 폭발적으로 증가하는 데이터 트래픽의 증가를 데이터 센터 내에서 해결할 수 있다. 광연결 솔루션은 이미 장거리 및 대도시 통신 네트워크에서 구리(Copper) 기반의 연결망을 대체하였다. 광연결 솔루션의 적용 가능 영역은 대역폭의 증가와 광통신 기술의 발전에 따라 점진적으로 넓어지고 있다. 이러한 광연결 솔루션을 중, 장거리 광연결 솔루션을 제공하는 대표적인 형태 중 하나가 광송수신기(Optical Transceiver)이다.The Optical Interconnect Solution can solve the recent explosive increase in data traffic within the data center. Optical connectivity solutions have already replaced copper-based connectivity in long-distance and metropolitan communications networks. The applicable area of the optical connection solution is gradually expanding with the increase of bandwidth and the development of optical communication technology. One of the representative forms of providing such an optical connection solution to a mid- to long-distance optical connection solution is the Optical Transceiver.
사용자 관점에서, 일반적인 광송수신기는 전기적 인터페이스와 광학적 인터페이스를 동시에 갖고 있다. 일반적인 광송수신기를 이용하여 두 개의 장치 사이를 연결하고자 하는 경우, 두 개의 광송수신기 및 두 개의 광송수신기 사이를 연결해 주는 패치코드(Patch Cord)가 필요하다. 일반적인 두 개의 광송수신기는 광송수신기 각각이 송수신하는 광신호의 전기광학적 특성에 맞도록 설계 및 제조되어야 한다. 사용자는 광송수신기를 정상적으로 사용하기 위해, 필요한 두 개의 광송수신기 중 어느 한 쪽의 광송수신기를 선택한다. 이후, 사용자는 선택된 광수신기에 적합한 다른 광송수신기를 선택하여 다른 한 쪽에 설치해야 한다.From the user's point of view, a typical optical transceiver has an electrical interface and an optical interface at the same time. When connecting two devices using a general optical transceiver, a patch cord is required to connect two optical transceivers and two optical transceivers. Two general optical transceivers must be designed and manufactured to suit the electro-optical characteristics of optical signals transmitted and received by each optical transceiver. In order to use the optical transceiver normally, the user selects one of the two optical transceivers required. Thereafter, the user must select another optical transceiver suitable for the selected optical receiver and install it on the other side.
하나의 광송수신기에서 다른 하나의 광송수신기로 송신되는 광신호는 실시간으로 감시가 될 필요가 있고, 광링크의 상황에 맞춰 송신기로부터 방출되는 광신호의 크기를 증가 또는 감소시켜야 한다.The optical signal transmitted from one optical transceiver to the other optical transceiver needs to be monitored in real time, and the size of the optical signal emitted from the transmitter must be increased or decreased according to the conditions of the optical link.
광링크의 상황에 맞춰 광신호 크기를 조절하는 경우, 송신기의 광원(Light Source) 근처에 모니터링 광검출기(Monitoring Photodetector; MPD)를 배치한다. 모니터링 광검출기는 광원으로부터 방출되는 광출력을 실시간으로 감시한다. 전술한 광송수신기 구조와 유사하게, 다중준위(Multi-Level) 펄스진폭변조(Pulse Amplitude Modulation-N; PAM-N, N은 2보다 큰 자연수) 기법을 이용하는 광송수신기의 경우에도 모니터링 광검출기를 이용해야 한다.When adjusting the size of the optical signal according to the condition of the optical link, a Monitoring Photodetector (MPD) is placed near the light source of the transmitter. The monitoring photodetector monitors the light output from the light source in real time. Similar to the above-described optical transceiver structure, a monitoring photodetector is also used in the case of an optical transceiver using a multi-level pulse amplitude modulation (PAM-N, N is a natural number greater than 2) technique. Should be.
예컨대, 신호의 크기를 4개의 준위로 구분하는 PAM-4 기법을 이용하는 경우, 광송신기로부터 방출되는 광신호의 충분한 소광비(Extinction Ratio: ER)를 확보하기 위해 송신기로부터 방출되는 광신호의 크기를 실시간으로 감시하고 제어할 필요가 있다. 이러한 경우에도 통상적으로 모니터링 광검출기를 이용한다.For example, in the case of using the PAM-4 technique that divides the signal size into four levels, the size of the optical signal emitted from the transmitter is determined in real time in order to secure a sufficient Extinction Ratio (ER) of the optical signal emitted from the optical transmitter. It needs to be monitored and controlled. Even in this case, a monitoring photodetector is usually used.
일반적인 광송수신기는 광송수신기로부터 방출되는 광신호를 실시간으로 감시하고 제어하기 위해서, 광송수신기 내부 광원과 가까운 위치에 모니터링 광검출기를 필요로 하며, 광원에서 방출되는 광신호 중 일부를 모니터링 광검출기에 입력시킬 수 있도록 하는 광학계(Optical System)를 구비해야 한다.In order to monitor and control the optical signal emitted from the optical transceiver in real time, a general optical transceiver requires a monitoring photodetector located close to the light source inside the optical transceiver, and some of the optical signals emitted from the light source are input to the monitoring photodetector. It must have an optical system that can be used.
더욱이, 광원이 측면 방출형(Edge-Emitting Type 또는 In-Plane Type) 레이저가 아닌 수직 방출형(Vertical Emitting Type) 레이저인 경우에는 광원과 모니터링 광검출기의 광결합은 더욱 어렵다. 즉, 수직 방출형 레이저가 적용된 개별 광송수신기의 제조 및 양산은 측면 방출형 레이저가 적용된 개별 광송수신기의 제조 및 양산에 비해 더욱 어렵다.Moreover, when the light source is a vertical emitting type laser rather than a side emitting type (Edge-Emitting Type or In-Plane Type) laser, optical coupling between the light source and the monitoring photodetector is more difficult. In other words, manufacturing and mass production of individual optical transceivers with vertical emission type lasers is more difficult compared to manufacturing and mass production of individual optical transceivers with side emission type lasers.
광송수신기와 구조적으로 유사한 도 1의 (a)에 도시된 SFP(Small Form Factor Pluggable)형 능동형 광케이블(Active Optical Cable) 또는 도 1의 (b)에 도시된 QSFP(Quad Small Form Factor Pluggable)형 능동형 광케이블은 전기적 인터페이스만을 가지고 있다. SFP 능동형 광케이블 또는 QSFP 능동형 광케이블 양단의 광송수신 모듈은 제조 공정 중에 광소자 및 전자소자의 테스트 및 설정이 완료될 수 있기 때문에 통상적인 광송수신기에서처럼 광원의 광출력 등을 항상 감시할 필요는 없다. 즉, 이러한 구조를 갖는 능동형 광케이블의 경우, 성능과 기능은 광송수신기와 동일하면서, 설치, 유지 및 관리는 상대적으로 쉽다.SFP (Small Form Factor Pluggable) type active optical cable shown in Fig.1(a) that is structurally similar to the optical transceiver or QSFP(Quad Small Form Factor Pluggable) type active type shown in Fig.1(b) Optical cables have only an electrical interface. In the optical transmission/reception module at both ends of the SFP active optical cable or QSFP active optical cable, testing and setting of optical devices and electronic devices can be completed during the manufacturing process, so it is not always necessary to monitor the optical output of the light source as in a typical optical transceiver. That is, in the case of an active optical cable having such a structure, the performance and functions are the same as those of the optical transceiver, while installation, maintenance and management are relatively easy.
따라서, 이러한 능동형 광케이블의 장점을 활용할 수 있으면서도, 모니터링 광검출기를 이용하지 않으며, 복잡한 구조, 고비용을 요하는 소자 없이, 전류-광출력 선형성을 높여 광결합 효율(Optical Coupling Efficiency)을 향상시킬 수 있는 광송수신용 장치를 필요로 한다.Therefore, while being able to utilize the advantages of such an active optical cable, it does not use a monitoring photodetector, and without a complex structure and high-cost device, it is possible to improve the optical coupling efficiency by increasing the current-optical output linearity. A device for optical transmission and reception is required.
본 실시예는 일반적인 광송수신기에 적용되는 별도의 모니터링 광검출기를 구비할 필요가 없기 때문에 복잡한 구조 없이, 전류-광출력 선형성을 높여 광결합 효율을 향상시킬 수 있으며, 모듈 양단의 송수신 전기광학적 특성을 라이브러리화함으로써 광송신기에 포함된 광원으로부터의 광출력이 넓은 온도 범위에서 높은 선형성을 유지할 수 있도록 하여 전력 소모를 줄일 수 있으며, 4이상의 준위를 갖는 다중준위 PAM 기법을 적용할 수 있는 능동형 광케이블을 제공하는 데 목적이 있다.In this embodiment, since there is no need to have a separate monitoring photodetector applied to a general optical transceiver, it is possible to improve optical coupling efficiency by increasing current-optical output linearity without a complicated structure, and to improve the transmission/reception electro-optical characteristics of both ends of the module. By converting into a library, power consumption can be reduced by allowing the optical output from the light source included in the optical transmitter to maintain high linearity over a wide temperature range, and an active optical cable that can apply a multilevel PAM technique having a level of 4 or more is provided. There is a purpose to do it.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 제1 단부 및 제2 단부를 포함하여 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 광신호를 양방향으로 전달하는 광링크; 제1 호스트부로부터 입력된 제1 전기신호를 제1 광신호로 변환한 후 상기 제1 단부에서 상기 제2 단부로 송신하거나 상기 제2 단부로부터 수신된 제2 광신호를 제2 전기신호로 변환하여 상기 제1 호스트부로 출력하면서, 기 저장된 전기광학적 특성 및 온도에 따라 상기 제1 광신호의 크기를 제어하는 제1 송수신 모듈; 제2 호스트부로부터 입력된 제3 전기신호를 제3 광신호로 변환한 후 상기 제2 단부에서 상기 제1 단부로 송신하거나 상기 제2 단부로부터 수신된 제4 광신호를 제4 전기신호로 변환하여 상기 제2 호스트부로 출력하면서, 기 저장된 전기광학적 특성 및 온도에 따라 상기 제3 광신호의 크기를 제어하는 제2 송수신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블을 제공한다.According to an aspect of the present embodiment, there is provided an optical link including a first end and a second end to transmit an optical signal between the first end and the second end in both directions; Converts the first electrical signal input from the first host unit into a first optical signal and then transmits it from the first end to the second end or converts a second optical signal received from the second end into a second electrical signal A first transmission/reception module configured to output the output to the first host unit and to control the magnitude of the first optical signal according to a previously stored electro-optical characteristic and temperature; Converts a third electrical signal input from the second host into a third optical signal, and then transmits it from the second end to the first end or converts a fourth optical signal received from the second end into a fourth electrical signal. Thus, while outputting to the second host unit, it provides an active optical cable, characterized in that it comprises a second transmission and reception module for controlling the size of the third optical signal according to the previously stored electro-optical characteristics and temperature.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 일반적인 광송수신기에 적용되는 별도의 모니터링 광검출기를 구비할 필요가 없기 때문에 복잡한 구조 없이, 전류-광출력 선형성을 높여 광결합 효율을 향상시킬 수 있으며, 모듈 양단의 송수신 전기광학적 특성을 라이브러리화함으로써 광송신기에 포함된 광원으로부터의 광출력이 넓은 온도 범위에서 높은 선형성을 유지할 수 있도록 하여 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, since there is no need to provide a separate monitoring photodetector applied to a general optical transmitter and receiver, it is possible to improve optical coupling efficiency by increasing current-light output linearity without a complicated structure. By converting the electro-optical characteristics of both ends into a library, the light output from the light source included in the optical transmitter can maintain high linearity over a wide temperature range, thereby reducing power consumption.
본 실시예에 의하면, 송신부 내에 모니터링 광검출기(MPD) 없이, 구비된 참조 테이블(Lookup Table)에 저장된 송신부와 수신부 사이의 전기광학적 특성 및 온도 사이의 관계를 이용하여 송신부를 제어함으로써 송신부에서 출력되는 광신호의 크기를 균일하게 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to this embodiment, without a monitoring photodetector (MPD) in the transmission unit, the transmission unit is output by controlling the transmission unit by using the relationship between the electro-optical characteristics and temperature between the transmission unit and the reception unit stored in a reference table (Lookup Table). There is an effect of keeping the size of the optical signal uniform.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 광원에 정확한 구동 전류를 공급할 수 있도록 함으로써, 선형성이 높은 광출력-전류(L-I) 특성을 갖는 광원을 필요로 하는 다양한 형태의 광송수신 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to another aspect of the present embodiment, by providing an accurate driving current to the light source, there is an effect of providing various types of optical transmission and reception devices requiring a light source having a high linearity light output-current (LI) characteristic. have.
도 1은 일반적인 능동형 광케이블을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 능동형 광케이블의 적용 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 광송수신기(Optical Transceiver)에서 모니터링 광검출기(MPD)를 이용하여 광신호를 감시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 전기신호 참조 테이블을 구비한 능동형 광케이블을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 능동형 광케이블의 기능을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 능동형 광케이블을 테스트장치에 연결하여 참조 테이블 내에 정보를 저장하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 전기신호 참조 테이블을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 광송수신용 모듈에 포함된 광학계의 개념을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a general active optical cable.
2 is a diagram showing an example of application of an active optical cable according to the present embodiment.
3 is a diagram for explaining a method of monitoring an optical signal using a monitoring photodetector (MPD) in an optical transceiver.
4 is a view for explaining an active optical cable having an electric signal reference table according to the present embodiment.
5 is a schematic diagram illustrating a function of an active optical cable according to the present embodiment.
6 is a diagram illustrating a method of storing information in a reference table by connecting an active optical cable according to the present embodiment to a test apparatus.
7 is a diagram showing an electric signal reference table according to the present embodiment.
8 is a diagram showing the concept of an optical system included in the optical transmission/reception module according to the present embodiment.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 실시예에 따른 능동형 광케이블의 적용 예시를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing an example of application of an active optical cable according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 두 개의 송수신 모듈과 이 두 개의 송수신 모듈을 연결하는 광링크를 포함하여 형성된다. 능동형 광케이블(200)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The active
도 2의 (a)를 참조하면, 본 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 제1 호스트부(202)와 제2 호스트부(204) 사이를 연결하여 제1 호스트부(202)로부터의 데이터를 제2 호스트부(204)로 전달하고, 제2 호스트부(204)로부터의 데이터를 제1 호스트부(202)로 전달한다. 제1 호스트부(202) 및 제2 호스트부(204)는 서버(Server), 스위치(Switch), 스토리지(Storage)로서의 기능을 수행하는 네트워크 장치 중 선택된 하나일 수 있다.2A, the active
도 2의 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 제1 호스트부(202)와 제2 호스트부(204)를 연결하는 제1 AOC와 같이 배치되거나, 제1 호스트부(202)에 포함되는 복수의 호스트부인 제1A 호스트부, 제1B 호스트부 및 제1C 호스트부 중 선택된 두 호스트부의 사이를 연결하는 제2 AOC와 같이 배치될 수도 있고, 제2 호스트부(204)에 포함된 복수의 호스트부인 제2A 호스트부, 제2B 호스트부 및 제2C 호스트부 사이를 연결하도록 배치될 수 있다. 또한, 능동형 광케이블(200)은 하나의 호스트부에서 복수의 호스트부를 연결하도록 형성된 광케이블일 수 있다. 제1 호스트부(202) 및 제2 호스트부(204)에 포함되는 개별 호스트부 즉, 1A 호스트부, 제1B 호스트부 및 제1C 호스트부, 제2A 호스트부, 제2B 호스트부 및 제2C 호스트부 각각은 스위치, 서버, 스토리지로서의 기능을 수행하는 네트워크 장치 중 하나일 수 있다.Referring to FIG. 2B, the active
도 3은 광송수신기(Optical Transceiver)에서 모니터링 광검출기(MPD)를 이용하여 광신호를 감시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a method of monitoring an optical signal using a monitoring photodetector (MPD) in an optical transceiver.
도 3의 (a)에는 설명의 편의를 위해, 한 방향으로의 송수신 채널만 도시하였다. 즉, 왼쪽에 도시한 송신부(Tx)와 동일한 모듈에 포함되는 수신부 및 오른쪽에 도시한 수신부(Rx)와 동일한 모듈에 포함되는 송신부의 도시는 생략되었다.In FIG. 3A, for convenience of explanation, only transmission/reception channels in one direction are shown. That is, illustrations of the receiver included in the same module as the transmitter Tx shown on the left and the transmitter included in the same module as the receiver Rx shown on the right are omitted.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 일반적인 광송수신기의 경우, 송신부(Tx)와 수신부(Rx)는 분리된 두 개의 광송수신기 또는 광송수신 모듈 각각에 포함되며, 광링크로 연결된다. 하나의 광경로를 형성하는 세 가지 구성요소인 송신부(Tx), 수신부(Rx) 및 광링크는 실제로 운용되기 전에 별개의 완성품으로서 판매되며, 실제 사용을 위해서는 두 개의 광송수신기로부터의 상호 광송수신이 원활히 이루어질 수 있도록 광송수신기 및 광링크를 선택해야 한다.As shown in (a) of FIG. 3, in the case of a general optical transceiver, the transmission unit Tx and the reception unit Rx are included in each of two separate optical transceivers or optical transmission/reception modules, and are connected by an optical link. The three components that form one optical path, the transmitter (Tx), receiver (Rx), and optical link, are sold as separate finished products before they are actually operated. Optical transceivers and optical links should be selected for smooth operation.
분리된 광송수신기의 본질적인 특성에 기인하여, 송신부(Tx)에서 송신한 광신호의 특성은 수신부(Rx)에 도달하기 이전에 변할 수 있다. 예컨대, 송신부(Tx)가 설치된 주변 환경의 온도와 수신부(Rx)가 설치된 주변 환경의 온도가 다를 수 있으며, 송신부(Tx)가 송신한 광신호의 크기는 수신부(Rx)가 요구하는 광신호의 크기보다 크거나 작을 수 있다. 이러한 경우, 송신부(Tx)가 더욱 큰 광신호를 출력할 수 있도록 송신부(Tx)의 전광변환소자에 더욱 큰 전류를 인가할 수 있을 것이다.Due to the intrinsic characteristics of the separated optical transceiver, the characteristics of the optical signal transmitted by the transmitting unit Tx may change before reaching the receiving unit Rx. For example, the temperature of the surrounding environment in which the transmitter (Tx) is installed and the temperature of the surrounding environment in which the receiver (Rx) is installed may be different, and the size of the optical signal transmitted by the transmitter (Tx) is that of the optical signal requested by the receiver (Rx). It can be larger or smaller than the size. In this case, a larger current may be applied to the all-optical conversion element of the transmission unit Tx so that the transmission unit Tx can output a larger optical signal.
통상적인 광송수신기의 경우, 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기를 정확히 조절하기 위하여, 송신부(Tx) 내에 모니터링 광검출기(MPD)를 배치한다. 통상적인 광송수신기의 송신부(Tx)는 적어도 하나의 광원(Light Source)과 적어도 하나의 모니터링 광검출기(MPD)를 포함하는 광학부(Optics)를 포함한다.In the case of a conventional optical transceiver, a monitoring photodetector MPD is disposed in the transmission unit Tx in order to accurately adjust the size of the optical signal output from the transmission unit Tx. The transmission unit (Tx) of a conventional optical transmitter and receiver includes an optical unit (Optics) including at least one light source and at least one monitoring photodetector (MPD).
광학부(Optics)는 광신호를 생성, 변조 및 검출하는 부분을 의미한다. 광원(Light Source) 및 모니터링 광검출기(MPD)는 각각 전광변환소자 및 광전변환소자일 수 있다. 통상적으로, 전광변환소자는 바이어스 전류(Bias Current) 및 변조 전류(Modulation Current) 두 개의 파라미터에 의해 구동된다. 송신부(Tx)에 포함되는 모니터링 광검출기(MPD)는 광원(Light Source)이 출력하는 광신호의 일부를 수신하여 그 일부를 통해 광원(Light Source)이 송신하는 광신호의 크기를 판단하는 역할을 수행한다.Optics refers to a part that generates, modulates, and detects an optical signal. The light source and the monitoring photodetector MPD may be an all-optical conversion device and a photoelectric conversion device, respectively. Typically, the electro-optical conversion device is driven by two parameters: a bias current and a modulation current. The monitoring photodetector (MPD) included in the transmitter (Tx) receives a part of the optical signal output from the light source and determines the size of the optical signal transmitted by the light source through the part. Carry out.
통상적으로, 광원(Light Source)에서 출력되는 광신호의 일부를 수신하기 위해, 추가적인 별도의 광학계, 예컨대, 광분할기(Optical Splitter) 및 광분리기(Optical Isolator) 등을 추가로 구비하여야 한다.Typically, in order to receive a part of an optical signal output from a light source, an additional separate optical system, such as an optical splitter and an optical isolator, should be additionally provided.
측면 방출형 레이저를 광원(Light Source)으로 사용하는 경우, 광원에서 방출되는 일부의 광신호는 한 쪽으로 방출되고, 나머지 일부의 광신호는 다른 한 쪽으로 방출된다. 모니터링 광검출기(MPD)는 출력으로 사용되어야 할 한 쪽이 아닌 다른 한 쪽에 배치되어, 모니터링 광검출기(MPD)가 위치한 방향으로 방출되는 광신호를 수신하고 모니터링하여 출력으로 사용되는 방향으로 방출되는 광신호의 크기를 파악할 수 있다.When a side-emitting laser is used as a light source, some of the optical signals emitted from the light source are emitted to one side, and the other part of the optical signal is emitted to the other. The monitoring photodetector (MPD) is placed on the other side rather than the one to be used as an output, and receives the optical signal emitted in the direction in which the monitoring photodetector (MPD) is located, and monitors the light emitted in the direction used as an output. You can determine the size of the signal.
도 3의 (a)에 도시한 광송수신기의 경우, 송신부(Tx)에서 출력되는 광출력의 크기는 도 3의 (b)에 도시한 방법으로 제어될 수 있다. 광송수신기에서의 통상적인 광신호 제어는 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기와 이 광신호를 수신한 수신부(Rx)가 이 광신호를 광전변환하여 출력하는 전기신호의 크기 사이의 상관 관계, 예컨대, 송신부(Tx) 광신호의 크기에 대한 수신부(Rx) 전류의 크기 사이의 상관 관계를 산출(Normalization)하고, 이에 기초하여 송신부(Tx)에서 출력되는 광출력의 크기를 조절하거나 원하는 값을 유지하도록 제어(Feedback)한다. 이때, 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기를 조절하기 위해 모니터링 광검출기(MPD)에서 실시간으로 측정한 광신호의 크기를 이용한다. 이러한 광신호 제어를 자동출력제어(Automatic Power Control; APC)라고 한다. 여기서, 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호를 수신부(Rx)에서 검출하여 전류로 변환한 값을 하나의 지표인 RSSI(Received Signal Strength Indicator)로 이용할 수 있다. 여기서, 송신부(Rx)에서 출력되는 광신호를 수신하여 전류로 변환하는 역할은 광검출기(PD)에 의해 수행된다.In the case of the optical transmitter/receiver shown in FIG. 3A, the size of the optical output output from the transmitter Tx may be controlled by the method shown in FIG. 3B. Conventional optical signal control in an optical transceiver is a correlation between the size of the optical signal output from the transmitter (Tx) and the size of the electrical signal that the receiver (Rx) receives the optical signal photoelectrically converts and outputs the optical signal. , For example, calculate (Normalization) a correlation between the magnitude of the optical signal of the transmitter (Tx) and the magnitude of the current of the receiver (Rx), and adjust the magnitude of the optical output output from the transmitter (Tx) based on this or a desired value Control (Feedback) to maintain In this case, in order to adjust the size of the optical signal output from the transmission unit Tx, the size of the optical signal measured in real time by the monitoring photodetector MPD is used. This optical signal control is called Automatic Power Control (APC). Here, the optical signal output from the transmission unit Tx is detected by the receiving unit Rx and converted into a current value may be used as a received signal strength indicator (RSSI), which is an index. Here, the role of receiving the optical signal output from the transmission unit Rx and converting it into a current is performed by the photodetector PD.
도 4는 본 실시예에 따른 전기신호 참조 테이블을 구비한 능동형 광케이블을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an active optical cable having an electric signal reference table according to the present embodiment.
도 4의 (a)에는 설명의 편의를 위해, 한 방향으로의 송수신 채널만 도시하였다. 즉, 왼쪽에 도시한 송신부와 동일한 모듈에 포함되는 수신부 및 오른쪽에 도시한 수신부와 동일한 모듈에 포함되는 송신부의 도시는 생략되었다.In FIG. 4A, for convenience of explanation, only transmission/reception channels in one direction are shown. That is, illustrations of the receiver included in the same module as the transmitter shown on the left and the transmitter included in the same module as the receiver shown on the right are omitted.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 제1 송수신 모듈(410), 제2 송수신 모듈(420) 및 광링크(430)를 포함한다. 제1 송수신 모듈(410) 및 제2 송수신 모듈(420) 각각은 송신부와 수신부 모두를 포함하지만, 설명의 편의를 위해, 제1 송수신 모듈(410)의 경우에는 송신부만 도시하였고, 제2 송수신 모듈(420)의 경우에는 수신부만 도시하였다.As shown in (a) of FIG. 4, the active
도 4의 (a)에 도시한 능동형 광케이블(200)의 경우, 송신부 즉, 광원(Light Source)에서 출력되는 광신호의 크기는 도 4의 (b)에 도시한 방법으로 제어될 수 있다.In the case of the active
본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)의 광신호 제어는 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기와 이 광신호를 수신한 수신부(Rx)가 이 광신호를 광전변환하여 출력하는 전기신호의 크기 사이의 상관 관계, 예컨대, 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기에 대응하여 수신부(Rx)에서 출력되는 전류를 산출(Normalization)하고, 이에 기초하여 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기를 조절하거나 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기가 원하는 값을 유지하도록 제어(Feedback)한다.In the optical signal control of the active
여기서, 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기를 조절하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 미리 저장해둔 송신부(Tx)와 수신부(Rx) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성을 이용한다. 이 경우, 송신부(Tx)는 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기를 제어하기 위해, 수신부(Rx)에서 광전변환하여 생성한 전기신호의 크기만을 이용하며, 송신부(Tx)에서 출력되는 광신호의 크기를 제어할 때, 미리 저장해둔 송신부(Tx)와 수신부(Rx) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성 상관 관계를 이용한다. 여기서, 송신부(Tx)와 수신부(Rx) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성 상관 관계는 룩업 테이블(Lookup Table)의 형태로 송신부(Tx)가 포함된 제1 송수신 모듈(410) 측에 저장된다.Here, in order to adjust the size of the optical signal output from the transmission unit (Tx), the active
송신부(Tx)에서 출력되는 광신호를 수신부(Rx)에서 검출하여 전류로 변환한 값을 하나의 지표인 RSSI 값으로 이용할 수 있다. 여기서, 송신부(Rx)에서 출력되는 광신호를 수신하여 전류로 변환하는 역할은 광검출기(PD)에 의해 수행된다.The optical signal output from the transmission unit Tx is detected by the receiving unit Rx and converted into a current, and a value converted into a current may be used as an RSSI value, which is an index. Here, the role of receiving the optical signal output from the transmission unit Rx and converting it into a current is performed by the photodetector PD.
여기서, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시한 광신호 제어는 능동형 광케이블뿐만 아니라, 통상적인 광송수신기(Optical Transceiver) 또는 하나의 광송수신기에 광링크를 결합하여 형성한 광링크 결합형 광송수신 장치 등에도 적용이 가능하다.Here, the optical signal control shown in (a) and (b) of FIG. 4 is not only an active optical cable, but also an optical link-coupled optical formed by combining an optical link with a conventional optical transceiver or one optical transceiver. It can also be applied to transmission and reception devices.
도 5는 본 실시예에 따른 능동형 광케이블의 기능을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 구성도이다.5 is a schematic diagram illustrating a function of an active optical cable according to the present embodiment.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 제1 송수신 모듈(410), 제2 송수신 모듈(420) 및 광링크(430)를 포함한다. 도 5에 도시된 능동형 광케이블(200)은 하나의 채널을 포함하는 광링크를 포함하는 능동형 광케이블에 대한 예시로서, 적어도 하나 이상의 채널을 포함하는 능동형 광케이블에도 적용이 가능하다. 예컨대, SFP, QSFP 또는 OSFP 구조의 능동형 광케이블의 경우, 각각 1개, 4개 또는 8개의 송수신 채널을 포함하는 광링크로 구현된다. 여기서, 송수신 채널 각각이 단방향의 광신호를 전송할 수 있다고 가정하면, SFP, QSFP 또는 OSFP 구조의 능동형 광케이블은 각각 2개, 8개 또는 16개의 채널을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 각각의 채널은 광섬유를 포함하는 광도파로의 형태로 형성된다.The active
제1 송수신 모듈(410) 및 제2 송수신 모듈(420) 사이에서 광신호는 광링크(430)를 매개체로 하여 전달되며, 전광변환소자(Electrical-Optical Conversion Device), 광전변환소자(Optical-Electrical Conversion Device) 및 광링크(430) 사이의 광연결은 렌즈 및 반사기를 포함하는 집적 광학 조립체를 이용하여 이루어 진다.An optical signal is transmitted between the first transmission/
제1 송수신 모듈(410)은 제1 송신부(520), 제1 수신부(530), 제1 제어부(542), 제1 참조 테이블(544) 및 제1 전기패드부(502)를 포함한다.The first transmission/
제1 송수신 모듈(410)은 외부의 제1 호스트부(202)로부터 입력된 제1 전기신호를 제1 광신호로 변환하여 광링크(430)의 제1 단부에서 제1 단부의 반대편인 제2 송수신 모듈(420)과 연결된 제2 단부로 송신한다. 여기서, 제1 단부는 광링크(430) 중 제1 송수신 모듈(410)과 물리적·광학적으로 끊김없이 연결되어 있는 광링크(430)의 한 쪽 끝을 의미한다. 제2 단부는 광링크(430) 중 제2 송수신 모듈(420)과 물리적·광학적으로 끊김없이 연결되어 있는 광링크(430)의 나머지 한 쪽 끝을 의미한다. 여기서, 제1 호스트부(202)는 도 2에서 설명한 바와 같이, 서버, 스위치, 스토리지로서의 기능을 수행하는 네트워크 장치 중 하나이다.The first transmission/
제1 송신부(520)는 적어도 하나의 제1 전광변환소자(524)와 이를 구동하는 제1 송신회로(526)를 포함할 수 있다. 제1 전광변환소자(524)는 전기신호를 광신호로 변환하는 소자로서, DFB(Distributed Feedback) 레이저, VCSEL(Vertical-cavity Surface-Emitting Laser), DBR(Distributed Bragg Reflector) 레이저 등과 같은 반도체 레이저인 것이 바람직하다. 제1 송신회로(526)는 전기신호를 입력받아 제1 전광변환소자(524)를 구동하는 역할을 한다. 제1 송신회로(526)는 외부로부터 입력받은 전기신호에 기초하여, 제1 전광변환소자(524)에 인가되는 전기신호의 크기를 증가시키거나 감소시킬 수 있고, 제1 전광변환소자(524)에 인가되는 전기신호의 타이밍을 재조정할 수도 있다. 즉, 제1 송신회로(526)는 기 설정된 조건이나 제어에 의해 제1 전광변환소자(524)로 입력되는 전류의 크기나 타이밍을 조정하여 제1 전광변환소자(524)에서 출력되는 광신호의 특성을 변화시킬 수 있다. 이 경우, 전류의 크기 또는 타이밍을 조정하는 기능은 별도의 구성요소로 분리되어 구현될 수 있다.The
여기서, 제1 송신회로(526)는 제1 전기패드부(502)를 통해 제1 호스트부(202)로부터 입력되는 전기신호와 제1 제어부(542)로부터 입력되는 전기신호에 기초하여 제1 전광변환소자(524)를 구동할 수 있다.Here, the
또한, 제1 송신부(520)는 제1 전기신호를 제1 광신호로 변환하여 광링크(430)의 제1 단부를 통해 제2 송수신 모듈(420)로 전송한다. 제1 송신부(520)는 제1 참조 테이블(544)에 저장된 정보를 이용하여 제1 입력 전류값의 변화에 대한 제1 출력 전류값의 변화가 선형적으로 변화하는 제1 선형 구간을 찾아 제1 입력 전류값이 제1 선형 구간의 평균값 또는 중간값에 위치하도록 설정할 수 있다.In addition, the
또한, 제1 송신부(520)는 제1 참조 테이블(544)에 저장된 정보를 이용하여 제1 입력 전류값의 변화에 대한 제1 출력 전류값의 변화가 나타나는 구간을 복수의 구간으로 구분하고 각각의 구간 내에서 제1 입력 전류값이 동작하도록 설정할 수 있다.In addition, the
또한, 제1 송신부(520)는 제1 송신부(520) 내의 온도인 제1 온도를 감지하는 제1 온도센서를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the
제1 송신부(520)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.Each component included in the
도 5에 도시된 제1 송신부(520)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Each component of the
제1 수신부(530)는 제1 광전변환소자(536)와 제1 수신회로(534)를 포함할 수 있다. 제1 광전변환소자(536)는 제2 송수신 모듈(420)로부터 수신한 광신호인 제2 광신호를 제2 전기신호로 변환한다. 제1 수신회로(534)는 제1 광전변환소자(536)가 변환하여 생성한 제2 전기신호를 입력받아 제1 전기패드부(502)를 통해 제1 호스트부(202)로 출력한다. 제1 수신회로(534)는 기 설정된 조건이나 제어에 의해 제1 호스트부(202)로 출력되는 전기신호의 크기를 증가시키거나 감소시킬 수 있으며, 출력되는 전기신호의 타이밍을 재조정할 수도 있다.The
여기서, 제1 수신회로(534)는 제1 광전변환소자(536)로부터 입력되는 전기신호와 제1 제어부(542)로부터 입력되는 전기신호에 기초하여 제1 전기패드부(502)로 출력되는 전기신호를 제어할 수 있다.Here, the
또한, 제1 송신회로(526) 및 제1 수신회로(534)는 단위클럭펄스(Unit Clock Pulse) 당 적어도 두 비트의 논리정보값을 이용하는 PAM4, PAM8 및 PAM16을 포함하는 펄스진폭변조(Pulse Amplitude Modulation) 기법에 기초하여 제1 전광변환소자(524)를 구동하거나 제1 광전변환소자(536)로부터 광전변환되어 생성된 전기신호를 처리할 수 있다.In addition, the
제1 제어부(542)는 제1 송신회로(526), 제1 수신회로(534) 및 제1 전기패드부(502)와 전기적으로 연결되어, 제1 송신회로(526) 또는 제1 수신회로(534)를 제어한다. 제1 제어부(542)는 기 설정된 조건 또는 제1 전기패드부(502)를 경유하여 입력되는 제1 호스트부(202)로부터의 전기신호에 기초하여 제1 송신회로(526) 또는 제1 수신회로(534)를 제어할 수 있다. 또한, 제1 제어부(542)는 제1 참조 테이블(544)에 미리 저장되어 있는 정보에 기초하여 제1 송신회로(526) 또는 제1 수신회로(534)를 제어할 수 있다.The
제1 송수신 모듈(410)에 포함된 제1 송신부(520)로부터 출력되어 제2 송수신 모듈(420)에 포함된 제2 수신부(560)에서 수신되는 광신호의 제어는 제1 송신부(520)에서 출력되는 광신호의 크기와 이 광신호를 수신한 제2 수신부(560)가 이 광신호를 광전변환하여 출력하는 전기신호의 크기 사이의 상관 관계를 이용하여 수행된다. 즉, 제1 송신부(520)에서 출력되는 광신호의 크기에 대응하여 제2 수신부(560)에서 출력되는 전류의 크기를 산출(Normalization)하고, 이에 기초하여 제1 송신부(520)에서 출력되는 광신호의 크기를 조절하거나 제1 송신부(520)에서 출력되는 광신호 크기가 원하는 값을 유지하도록 제어(Feedback)한다.Control of the optical signal output from the
여기서, 제1 송신부(520)에서 출력되는 광출력의 크기를 조절하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 미리 저장해둔 제1 송신부(520)와 제2 수신부(560) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성을 이용한다. 이 경우, 제1 송신부(520)는 제1 송신부(520)에서 출력되는 광신호의 크기를 제어하기 위해, 제2 수신부(560)에서 광전변환하여 생성한 전기신호의 크기만을 이용하며, 제1 송신부(520)에서 출력되는 광신호의 크기를 제어할 때, 미리 저장해둔 제1 송신부(520)와 제2 수신부(560) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성 상관 관계를 이용한다. 여기서, 제1 송신부(520)와 제2 수신부(560) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성 상관 관계는 룩업 테이블의 형태로 제1 송신부(520)가 포함된 제1 송수신 모듈(410) 측에 저장된다. 여기서, 룩업 테이블은 제1 참조 테이블(544)을 포함할 수 있으며, 제1 참조 테이블(544)은 제1 송수신 모듈(410)에 포함된 비휘발성 메모리(Non-volatile Memory)에 저장될 수도 있다.Here, in order to adjust the size of the optical output output from the
제1 제어부(542)는 제1 참조 테이블(544)에 저장된 정보 중 제2 수신부(560)의 전기광학적 특성 및 온도에 대응하는 전류값을 이용하여 제1 광신호의 크기를 제어할 수 있다.The
또한, 제1 제어부(542)는 현재 온도가 기준 온도 범위일 경우, 제1 송신회로(526)로 하여금 제1 입력 전류 보상값에 대응하는 전류를 제1 전광변환소자(524)로 인가하도록 하여, 제1 전광변환소자(524)로부터 출력되는 제1 광신호의 크기가 제1 입력 전류값에 대응하는 제1 기준 광출력값만큼 편차를 보상하도록 조절할 수 있다.In addition, when the current temperature is within the reference temperature range, the
또한, 제1 제어부(542)는 현재 온도가 기준 온도 범위를 벗어나는 경우, 제1 송신회로(526)로 하여금 제1 온도별 보상 전류값에 대응하는 전류를 제1 전광변환소자(524)로 인가하도록 하여, 제1 전광변환소자(524)로부터 출력되는 제1 광신호의 크기가 제1 입력 전류값에 대응하는 제1 기준 광출력값만큼 온도별 편차를 보상하도록 조절한다.In addition, when the current temperature is out of the reference temperature range, the
제1 참조 테이블(544)은 제2 수신부(560)의 전기광학적 특성 및 온도에 따른 보상 전류값을 저장한다. 제1 참조 테이블(544)은 적어도 하나의 제1 전광변환소자(524)로 입력되는 바이어스 전류값인 제1 입력 전류값을 저장한다. 제1 참조 테이블(544)은 제1 입력 전류값에 대응하여 제2 수신부(560)에서 출력되는 제1 출력 전류값을 저장한다.The first reference table 544 stores an electro-optical characteristic of the
제1 참조 테이블(544)은 제1 출력 전류값이 기 설정된 제1 기준값과 다른 경우 제1 출력 전류값을 보상하기 위한 제1 입력 전류 보상값을 저장한다. 제1 참조 테이블(544)은 제1 송신부(520)에서 감지한 제1 온도의 변화에 따른 제1 입력 전류값, 제1 출력 전류값 및 제1 입력 전류 보상값을 추가로 저장할 수 있다.The first reference table 544 stores a first input current compensation value for compensating the first output current value when the first output current value is different from the preset first reference value. The first reference table 544 may additionally store a first input current value, a first output current value, and a first input current compensation value according to a change in the first temperature sensed by the
여기서, 제1 입력 전류값은 바이어스 전류값과 변조 전류값을 모두 고려한 값일 수 있다.Here, the first input current value may be a value in which both the bias current value and the modulation current value are considered.
제2 송수신 모듈(420)은 제2 송신부(570), 제2 수신부(560), 제2 제어부(582), 제2 참조 테이블(584) 및 제2 전기패드부(504)를 포함한다.The second transmission/
제2 송수신 모듈(420)은 외부의 제2 호스트부(204)로부터 입력된 제3 전기신호를 제3 광신호로 변환하여 광링크(430)의 제2 단부에서 제2 단부의 반대편인 제1 송수신 모듈(410)과 연결된 제1 단부로 송신한다. 여기서, 제2 단부는 광링크(430) 중 제2 송수신 모듈(420)과 물리적·광학적으로 끊김없이 연결되어 있는 광링크(430)의 한 쪽 끝을 의미한다. 여기서, 제2 호스트부(204)는 도 2에서 설명한 바와 같이, 서버, 스위치, 스토리지로서의 기능을 수행하는 네트워크 장치 중 하나이다.The second transmission/
제2 송신부(570)는 적어도 하나의 제2 전광변환소자(574)와 이를 구동하는 제2 송신회로(572)를 포함할 수 있다. 제2 전광변환소자(574)는 전기신호를 광신호로 변환하는 소자로서, DFB(Distributed Feedback) 레이저, VCSEL(Vertical-cavity Surface-Emitting Laser), DBR(Distributed Bragg Reflector) 레이저 등과 같은 반도체 레이저인 것이 바람직하다. 제2 송신회로(572)는 전기신호를 입력받아 제2 전광변환소자(574)를 구동하는 역할을 한다. 제2 송신회로(572)는 외부로부터 입력받은 전기신호에 기초하여, 제2 전광변환소자(574)에 인가되는 전기신호의 크기를 증가시키거나 감소시킬 수 있고, 제2 전광변환소자(574)에 인가되는 전기신호의 타이밍을 재조정할 수도 있다. 즉, 제2 송신회로(572)는 기 설정된 조건이나 제어에 의해 제2 전광변환소자(574)로 입력되는 전류의 크기나 타이밍을 조정하여 제2 전광변환소자(574)에서 출력되는 광신호의 특성을 변화시킬 수 있다. 이 경우, 전류의 크기 또는 타이밍을 조정하는 기능은 별도의 구성요소로 분리되어 구현될 수 있다.The
여기서, 제2 송신회로(572)는 제2 전기패드부(504)를 통해 제2 호스트부(204)로부터 입력되는 전기신호와 제2 제어부(582)로부터 입력되는 전기신호에 기초하여 제2 전광변환소자(574)를 구동할 수 있다.Here, the
또한, 제2 송신부(570)는 제3 전기신호를 제3 광신호로 변환하여 광링크(430)의 제2 단부를 통해 제1 송수신 모듈(410)로 전송한다. 제2 송신부(570)는 제2 참조 테이블(584)에 저장된 정보를 이용하여 제2 입력 전류값의 변화에 대한 제2 출력 전류값의 변화가 선형적으로 변화하는 제2 선형 구간을 찾아 제2 입력 전류값이 제2 선형 구간의 평균값 또는 중간값에 위치하도록 설정할 수 있다.In addition, the
또한, 제2 송신부(570)는 제2 참조 테이블(584)에 저장된 정보를 이용하여 제1 입력 전류값의 변화에 대한 제1 출력 전류값의 변화가 나타나는 구간을 복수의 구간으로 구분하고 각각의 구간 내에서 제2 입력 전류값이 동작하도록 설정할 수 있다.In addition, the
또한, 제2 송신부(570)는 제2 송신부(570) 내의 온도인 제2 온도를 감지하는 제2 온도센서를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the
제2 송신부(570)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.Each component included in the
도 5에 도시된 제2 송신부(570)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Each component of the
제2 수신부(560)는 제2 광전변환소자(562)와 제2 수신회로(564)를 포함할 수 있다. 제2 광전변환소자(562)는 제1 송수신 모듈(410)로부터 수신한 광신호인 제4 광신호를 제4 전기신호로 변환한다. 제2 수신회로(564)는 제2 광전변환소자(562)가 광전변환하여 생성한 제4 전기신호를 입력받아 제2 전기패드부(504)를 통해 제2 호스트부(204)로 출력한다. 제2 수신회로(564)는 기 설정된 조건이나 제어에 의해 제2 호스트부(204)로 출력되는 전기신호의 크기를 증가시키거나 감소시킬 수 있으며, 출력되는 전기신호의 타이밍을 재조정할 수도 있다.The
여기서, 제2 수신회로(564)는 제2 광전변환소자(562)로부터 입력되는 전기신호와 제2 제어부(582)로부터 입력되는 전기신호에 기초하여 제2 전기패드부(504)로 출력되는 전기신호를 제어할 수 있다.Here, the
또한, 제2 송신회로(572) 및 제2 수신회로(564)는 단위클럭펄스(Unit Clock Pulse) 당 적어도 두 비트의 논리정보값을 이용하는 PAM4, PAM8 및 PAM16을 포함하는 펄스진폭변조(Pulse Amplitude Modulation) 기법에 기초하여 제2 전광변환소자(574)를 구동하거나 제2 광전변환소자(562)로부터 광전변환되어 생성된 전기신호를 처리할 수 있다.In addition, the
제2 제어부(582)는 제2 송신회로(572), 제2 수신회로(564) 및 제2 전기패드부(504)와 전기적으로 연결되어, 제2 송신회로(572) 또는 제2 수신회로(564)를 제어한다. 제2 제어부(582)는 기 설정된 조건 또는 제2 전기패드부(504)를 경유하여 입력되는 제2 호스트부(204)로부터의 전기신호에 기초하여 제2 송신회로(572) 또는 제2 수신회로(564)를 제어할 수 있다. 또한, 제2 제어부(582)는 제2 참조 테이블(584)에 미리 저장되어 있는 정보에 기초하여 제2 송신회로(572) 또는 제2 수신회로(564)를 제어할 수 있다.The
제2 송수신 모듈(420)에 포함된 제2 송신부(570)로부터 출력되어 제1 송수신 모듈(410)에 포함된 제1 수신부(530)에서 수신되는 광신호의 제어는 제2 송신부(570)에서 출력되는 광신호의 크기와 이 광신호를 수신한 제1 수신부(530)가 이 광신호를 광전변환하여 출력하는 전기신호의 크기 사이의 상관 관계를 이용하여 수행된다. 즉, 제2 송신부(570)에서 출력되는 광신호의 크기에 대응하여 제1 수신부(530)에서 출력되는 전류를 산출(Normalization)하고, 이에 기초하여 제2 송신부(570)에서 출력되는 광신호의 크기를 조절하거나 제2 송신부(570)에서 출력되는 광신호 크기가 원하는 값을 유지하도록 제어(Feedback)한다.Control of the optical signal output from the
여기서, 제2 송신부(570)에서 출력되는 광출력의 크기를 조절하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 미리 저장해둔 제2 송신부(570)와 제1 수신부(530) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성을 이용한다. 이 경우, 제2 송신부(570)는 제2 송신부(570)에서 출력되는 광신호의 크기를 제어하기 위해, 제1 수신부(530)에서 광전변환하여 생성한 전기신호의 크기만을 이용하며, 제2 송신부(570)에서 출력되는 광신호의 크기를 제어할 때, 미리 저장해둔 제2 송신부(570)와 제1 수신부(530) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성 상관 관계를 이용한다. 여기서, 제2 송신부(570)와 제1 수신부(530) 사이의 전기광학적 특성 및 온도 특성 상관 관계는 룩업 테이블의 형태로 제2 송신부(570)가 포함된 제2 송수신 모듈(420) 측에 저장된다. 여기서, 룩업 테이블은 제2 참조 테이블(584)을 포함할 수 있으며, 제2 참조 테이블(584)은 제2 송수신 모듈(420)에 포함된 비휘발성 메모리에 저장될 수도 있다.Here, in order to adjust the size of the optical output output from the
제2 제어부(582)는 제2 참조 테이블(584)에 저장된 정보 중 제1 수신부(530)의 전기광학적 특성 및 온도에 대응하는 전류값을 이용하여 제3 광신호의 크기를 제어할 수 있다.The
또한, 제2 제어부(582)는 현재 온도가 기준 온도 범위일 경우, 제2 송신회로(572)로 하여금 제2 입력 전류 보상값에 대응하는 전류를 제2 전광변환소자(574)로 인가하도록 하여, 제2 전광변환소자(574)로부터 출력되는 제3 광신호의 크기가 제2 입력 전류값에 대응하는 제2 기준 광출력값만큼 편차를 보상하도록 조절할 수 있다.In addition, the
또한, 제2 제어부(582)는 현재 온도가 기준 온도 범위를 벗어나는 경우, 제2 송신회로(572)로 하여금 제2 온도별 보상 전류값에 대응하는 전류를 제2 전광변환소자(574)로 인가하도록 하여, 제2 전광변환소자(574)로부터 출력되는 제3 광신호의 크기가 제2 입력 전류값에 대응하는 제2 기준 광출력값만큼 온도별 편차를 보상하도록 조절한다.In addition, when the current temperature is out of the reference temperature range, the
제2 참조 테이블(584)은 제1 수신부(530)의 전기광학적 특성 및 온도에 따른 보상 전류값을 저장한다. 제2 참조 테이블(584)은 적어도 하나의 제2 전광변환소자(574)로 입력되는 바이어스 전류값인 제2 입력 전류값을 저장한다. 제2 참조 테이블(584)은 제2 입력 전류값에 대응하여 제1 수신부(530)에서 출력되는 제2 출력 전류값을 저장한다.The second reference table 584 stores electro-optical characteristics of the
제2 참조 테이블(584)은 제2 출력 전류값이 기 설정된 제2 기준값과 다른 경우 제2 출력 전류값을 보상하기 위한 제2 입력 전류 보상값을 저장한다. 제2 참조 테이블(584)은 제2 송신부(570)에서 감지한 제2 온도의 변화에 따른 제2 입력 전류값, 제2 출력 전류값 및 제2 입력 전류 보상값을 추가로 저장할 수 있다.The second reference table 584 stores a second input current compensation value for compensating the second output current value when the second output current value is different from the preset second reference value. The second reference table 584 may additionally store a second input current value, a second output current value, and a second input current compensation value according to a change in the second temperature sensed by the
여기서, 제2 입력 전류값은 바이어스 전류값과 변조 전류값을 모두 고려한 값일 수 있다.Here, the second input current value may be a value in which both the bias current value and the modulation current value are considered.
광링크(430)는 적어도 하나의 광섬유를 포함할 수 있다. 광링크(430)에 포함되는 광섬유의 일단은 제1 송신부(520)의 출력단과 연결된다. 적어도 하나의 광섬유의 타단은 제2 수신부(560)의 입력단과 연결된다. 적어도 하나의 다른 광섬유의 일단은 제2 송신부(570)의 출력단과 연결된다. 적어도 하나의 다른 광섬유의 타단은 제1 수신부(530)의 입력단과 연결된다.The
제1 광신호, 제2 광신호, 제3 광신호 및 제4 광신호 중 적어도 하나는 단위클럭펄스(Unit Clock Pulse) 당 적어도 두 비트의 논리정보값을 이용하는 펄스진폭변조(pulse amplitude modulation) 기법에 기초하여 생성된 광신호이다. 펄스진폭변조 기법은 PAM-4, PAM-8 및 PAM-16을 포함한다.At least one of the first optical signal, the second optical signal, the third optical signal, and the fourth optical signal is a pulse amplitude modulation technique using at least two bits of logical information value per unit clock pulse. It is an optical signal generated on the basis of. Pulse amplitude modulation techniques include PAM-4, PAM-8 and PAM-16.
제1 송수신 모듈(410) 및 제2 송수신 모듈(420) 중 적어도 하나의 모듈은 리타이머(Retimer) 및 등화기(Equalizer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.At least one of the first transmission/
도 6은 본 실시예에 따른 능동형 광케이블을 테스트장치에 연결하여 참조 테이블 내에 정보를 저장하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram illustrating a method of storing information in a reference table by connecting an active optical cable according to the present embodiment to a test apparatus.
도 6에 도시된 바와 같이, 넓은 온도 범위에서 동작하는 저전력 소모 능동형 광케이블(200)은 제1 전기패드부(502), 제2 전기패드부(504)를 이용하여 테스트 장치(600)와 연결된다. 저전력 소모 능동형 광케이블(200)은 구비된 제1 참조 테이블(544), 제2 참조 테이블(584) 내에 테스트 장치(600)가 설정하는 값을 저장한다.As shown in FIG. 6, the low power consumption active
테스트 장치(600)는 제1 전기패드부(502)와 제2 전기패드부(504)와 연결되어, 제1 참조 테이블(544), 제2 참조 테이블(584)에 저장되는 값들을 설정한 후 제품이 출하되도록 할 수 있다.The
도 7은 본 실시예에 따른 전기신호 참조 테이블을 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing an electric signal reference table according to the present embodiment.
제1 참조 테이블(544)은 제1 송신부(520)로 인가하는 제1 입력 전류값(예컨대, 3 mA)을 저장한다. 제1 참조 테이블(544)은 제1 입력 전류값에 대응하여 제2 수신부(560)에서 출력되는 제1 출력 전류값(예컨대, 100 μA, 70 μA, 50 μA, 60 μA)을 저장한다. 제1 참조 테이블(544)은 제1 입력 전류값에 대응하는 제1 기준 광출력값만큼 광특성에 따른 편차를 보상하는 제1 입력 전류 보상값(예컨대, 3 mA, 4 mA, 5 mA, 4.5 mA)을 저장한다. 제1 참조 테이블(544)은 제1 입력 전류값에 대응하는 제1 기준 광출력값만큼 온도별 편차를 보상하는 제1 온도별 보상 전류값(예컨대, 25°C 보상 전류값(3 mA, 4 mA, 5 mA, 4.5 mA), 50°C 보상 전류값(3.9 mA, 5.2 mA, 6.5 mA, 4.85 mA), 60°C 보상 전류값(4.2 mA, 5.6 mA, 7 mA, 5.3 mA), 70°C 보상 전류값(4.5 mA, 6 mA, 7.5 mA, 6.75 mA))을 저장한다.The first reference table 544 stores a first input current value (eg, 3 mA) applied to the
제2 참조 테이블(584)은 제2 송신부(570)로 인가하는 제2 기준 전류값(예컨대, 3 mA)을 저장한다. 제2 참조 테이블(584)은 제2 기준 전류값에 대응하여 제1 수신부(530)에서 출력되는 제2 출력 전류값(예컨대, 100 μA, 70 μA, 50 μA, 60 μA)을 저장한다. 제2 참조 테이블(584)은 제2 기준 전류값에 대응하는 제1 기준 광출력값만큼 광특성에 따른 편차를 보상하는 제2 입력 전류 보상값(예컨대, 3 mA, 4 mA, 5 mA, 4.5 mA)을 저장한다. 제2 참조 테이블(584)은 기준 전류값에 대응하는 제1 기준 광출력값만큼 온도별 편차를 보상하는 제2 온도별 보상 전류값(예컨대, 25°C 보상 전류값(3 mA, 4 mA, 5 mA, 4.5 mA), 50°C 보상 전류값(3.9 mA, 5.2 mA, 6.5 mA, 4.85 mA), 60°C 보상 전류값(4.2 mA, 5.6 mA, 7 mA, 5.3 mA), 70°C 보상 전류값(4.5 mA, 6 mA, 7.5 mA, 6.75 mA))을 저장한다.The second reference table 584 stores a second reference current value (eg, 3 mA) applied to the
본 실시예에 따른 능동형 광케이블(200)은 궁극적으로 송신부(제1 송신부(520), 제2 송신부(570)) 내에 포함되는 광원이 출력하는 광신호의 크기가 어떻게 변화하는지를 실시간으로 확인하여 룩업 테이블(제1 참조 테이블(544), 제2 참조 테이블(584))의 형태로 만들고, 이 룩업 테이블(제1 참조 테이블(544), 제2 참조 테이블(584))을 송신부(제1 송신부(520), 제2 송신부(570))에 포함시킨다.The active
능동형 광케이블(200) 내의 송신부(제1 송신부(520), 제2 송신부(570))에 간단한 MCU(Micro Controller Unit)(제1 제어부(542), 제2 제어부(582))가 포함된다.A simple microcontroller unit (MCU) (
MCU(제1 제어부(542), 제2 제어부(582)) 내부 또는 외부에 포함되는 메모리에 룩업 테이블(제1 참조 테이블(544), 제2 참조 테이블(584))이 포함된다. MCU(제1 제어부(542), 제2 제어부(582))가 룩업 테이블(제1 참조 테이블(544), 제2 참조 테이블(584))에 저장된 정보를 기반으로 전류값을 제어하면서 송신부(제1 송신부(520), 제2 송신부(570)) 내의 광원을 구동시킨다.A lookup table (a first reference table 544, a second reference table 584) is included in a memory included inside or outside the MCU (the
온도의 변화에 따른 보상을 위해 송수신 모듈에 온도센서가 포함한다. 예를 들어서 설명하면, 송신부(제1 송신부(520), 제2 송신부(570))에 포함된 광원에서 출력되는 광신호의 크기가 25°C에서 100%이다. 송신부(제1 송신부(520), 제2 송신부(570))의 온도가 70°C이면, 광원에서 출력되는 광신호의 크기가 25°C에서의 크기에 비해 50%로 떨어진다. 이때, 송신부(제1 송신부(520), 제2 송신부(570))가 전술한 정보를 미리 파악하고 있다면, 70°C에서 출력되는 광신호의 크기를 50%에서 100%으로 증가시키기 위해, 광원에 얼마의 전류를 추가로 공급해야 하는지에 대한 정보, 즉, 보상 전류값을 파악할 수 있으므로, 보상 전류값을 룩업 테이블(제1 참조 테이블(544), 제2 참조 테이블(584))에 미리 저장한다.A temperature sensor is included in the transmitting/receiving module to compensate for changes in temperature. For example, the size of the optical signal output from the light source included in the transmission unit (the
본 발명의 일 실시예에 따른 넓은 온도 범위에서 동작 가능한 능동형 광케이블(200)은 복수의 채널을 포함하는 광링크로 구현된 모든 숫자의 송신부를 전술한 방법에 기초하여 제어할 수 있을 것이다.The active
도 8은 본 실시예에 따른 광송수신용 조립체에 포함된 광학계의 개념을 나타낸 도면이다.8 is a view showing the concept of an optical system included in the assembly for optical transmission and reception according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 제1 송수신 모듈(410)은 제1 광학 조립체(810)를 포함하여 형성될 수 있다.The first transmission/
제1 광학 조립체(810)는 광송수신용 조립체로서 광신호의 송신을 위한 제1 전광변환소자(524), 제1 콜리메이터 렌즈(820), 제1 반사기(830), 제1 송신기 집광렌즈부(840)를 포함한다. 여기서, 제1 송신기 집광렌즈부(840)는 제1 집광렌즈(842)와 제1 스페이서(844)를 포함한다.The first
제1 콜리메이터 렌즈(820)는 적어도 하나의 제1 전광변환소자(524)로부터 퍼지면서 방출되는 빛을 평행한 형태의 제1 평행빔으로 가공한다. 제1 콜리메이터 렌즈(820)는 제1 평행빔을 제1 반사기(830)로 전달한다. 여기서, 광선의 집합을 빔이라 칭한다. The
제1 반사기(830)는 제1 평행빔의 진행 방향을 기 설정된 각도만큼 변경시켜 제2 평행빔을 형성한다. 제1 반사기(830)는 제1 콜리메이터 렌즈(820)로부터의 평행빔의 경로를 90°만큼 변경한 제2 평행빔을 제1 집광렌즈(842)로 보낸다. The
제1 집광렌즈(842)는 제2 평행빔을 집광하여 기 설정된 거리에 위치한 제1 단부로 입사시킨다.The
제1 스페이서(844)의 x방향 두께는 제1 집광렌즈(842)의 초점 거리만큼의 거리에 해당한다. 제1 스페이서(844)의 x방향의 두께를 제1 집광렌즈(842)의 초점 거리와 같게 형성함으로써, 제1 집광렌즈(842)를 통과한 빛이 광섬유(850)의 코어에 모일 수 있다.The thickness of the
본 실시예에 따른 제1 광학 조립체(810)가 광수신기에 적용되는 경우, 렌즈의 기능적 측면에서 콜리메이터 렌즈와 집광렌즈의 역할이 광송신기에 적용되었던 렌즈들과 반대가 된다. 이하, 여러 개별 기능 요소들을 포함하는 구성요소를 조립체로 부르기로 한다.When the first
제1 광학 조립체(810)는 광송수신용 조립체로서 광신호의 수신을 위한 제1 광전변환소자(536), 제4 집광렌즈(881), 제4 반사기(871), 제1 수신기 집광렌즈부(861)를 포함한다. 여기서, 제1 수신기 집광렌즈부(861)는 제4 콜리메이터 렌즈(863)와 제4 스페이서(865)를 포함한다.The first
적어도 하나의 제1 전광변환소자(524)와 적어도 하나의 제1 광전변환소자(536)는 제1 광학 조립체(810)를 통해 적어도 하나의 광링크(430)와 광학적으로 연결된다. 제1 광신호는 적어도 하나의 제1 전광변환소자(524)로부터 퍼지면서 방출되는 빛이다.At least one first electro-
본 실시예에 따른 제2 송수신 모듈(420)은 제2 광학 조립체(820)로 구현 가능하다.The second transmission/
제2 광학 조립체(820)는 광송수신용 조립체로서 광신호의 송신을 위한 제2 전광변환소자(574), 제3 콜리메이터 렌즈(821), 제3 반사기(831), 제2 송신기 집광렌즈부(841)를 포함한다. 여기서, 제2 송신기 집광렌즈부(841)는 제3 집광렌즈(832)와 제3 스페이서(845)를 포함한다.The second
제3 콜리메이터 렌즈(821)는 적어도 하나의 제2 전광변환소자(574)로부터 퍼지면서 방출되는 빛을 평행한 형태의 제3 평행빔으로 가공한다. 제3 콜리메이터 렌즈(821)는 제3 평행빔을 제3 반사기(831)로 전달한다. 여기서, 광선의 집합을 빔이라 칭한다. The
제3 반사기(831)는 제3 평행빔의 진행 방향을 기 설정된 각도만큼 변경시켜 제4 평행빔을 형성한다. 제3 반사기(831)는 제3 콜리메이터 렌즈(821)로부터의 평행빔의 경로를 90°만큼 변경한 제4 평행빔을 제3 집광렌즈(832)로 보낸다. The
제3 집광렌즈(832)는 제4 평행빔을 집광하여 기 설정된 거리에 위치한 제2 단부로 입사시킨다. 제3 광신호는 적어도 하나의 제2 전광변환소자(574)로부터 퍼지면서 방출되는 빛이다.The
제3 스페이서(845)의 x방향 두께는 제1 집광렌즈(842)의 초점 거리만큼의 거리에 해당한다. 제3 스페이서(845)의 x방향의 두께를 제3 집광렌즈(832)의 초점 거리와 같게 형성함으로써, 제3 집광렌즈(832)를 통과한 빛이 광섬유(851)의 코어에 모일 수 있다.The thickness of the
본 실시예에 따른 제2 광학 조립체(820)가 광수신기에 적용되는 경우, 렌즈의 기능적 측면에서 콜리메이터 렌즈와 집광렌즈의 역할이 광송신기에 적용되었던 렌즈들과 반대가 된다. 이하, 여러 개별 기능 요소들을 포함하는 구성요소를 조립체로 부르기로 한다.When the second
제2 광학 조립체(820)는 광송수신용 조립체로서 광신호의 수신을 위한 제1 광전변환소자(536), 제2 집광렌즈(880), 제2 반사기(870), 제2 수신기 집광렌즈부(860)를 포함한다. 여기서, 제2 수신기 집광렌즈부(860)는 제2 콜리메이터 렌즈(862)와 제2 스페이서(864)를 포함한다.The second
적어도 하나의 제2 전광변환소자(574)와 적어도 하나의 제2 광전변환소자(562)는 제2 광학 조립체(820)를 통해 적어도 하나의 광링크(430)와 광학적으로 연결된다.At least one second electro-
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
200: 능동형 광케이블(AOC)
202: 제1 호스트부 204: 제2 호스트부
410: 제1 송수신 모듈 420: 제2 송수신 모듈
430: 광링크
320: 제1 송신부
502: 제1 전기패드부 504: 제2 전기패드부
524: 제1 전광변환소자
526: 제1 송신회로 542: 제1 제어부
544: 제1 참조 테이블
530: 제1 수신부
534: 제1 수신회로
536: 제1 광전변환소자
560: 제2 수신부
562: 제2 광전변환소자 564: 제2 수신회로
572: 제2 송신회로 574: 제2 전광변환소자
582: 제2 제어부
584: 제2 참조 테이블200: active optical cable (AOC)
202: first host unit 204: second host unit
410: first transmission/reception module 420: second transmission/reception module
430: optical link
320: first transmission unit
502: first electric pad portion 504: second electric pad portion
524: first electro-optical conversion device
526: first transmission circuit 542: first control unit
544: first reference table
530: first receiver
534: first receiving circuit
536: first photoelectric conversion element
560: second receiver
562: second photoelectric conversion element 564: second receiving circuit
572: second transmission circuit 574: second all-optical conversion element
582: second control unit
584: second reference table
Claims (13)
제1 호스트부로부터 입력된 제1 전기신호를 제1 광신호로 변환한 후 상기 제1 단부에서 상기 제2 단부로 송신하거나 상기 제2 단부로부터 수신된 제2 광신호를 제2 전기신호로 변환하여 상기 제1 호스트부로 출력하면서, 제1 참조 테이블에 기 저장된 전기광학적 특성 및 온도에 따라 상기 제1 광신호의 크기를 제어하는 제1 송수신 모듈;
제2 호스트부로부터 입력된 제3 전기신호를 제3 광신호로 변환한 후 상기 제2 단부에서 상기 제1 단부로 송신하거나 상기 제2 단부로부터 수신된 제4 광신호를 제4 전기신호로 변환하여 상기 제2 호스트부로 출력하면서, 제2 참조 테이블에 기 저장된 전기광학적 특성 및 온도에 따라 상기 제3 광신호의 크기를 제어하는 제2 송수신 모듈을 포함하되,
상기 제1 송수신 모듈은 상기 제1 참조 테이블을 포함하고, 상기 제2 송수신 모듈은 상기 제2 참조 테이블을 포함하며,
상기 제1 참조 테이블은 상기 제1 송수신 모듈로 입력되는 바이어스 전류값인 제1 입력 전류값, 상기 제1 입력 전류값에 대응하여 상기 제2 송수신 모듈에서 출력되는 제1 출력 전류값, 상기 제1 출력 전류값이 기 설정된 제1 기준값과 다른 경우 상기 제1 출력 전류값을 보상하기 위한 제1 입력 전류 보상값을 저장하며,
상기 제2 참조 테이블은 상기 제2 송수신 모듈로 입력되는 바이어스 전류값인 제2 입력 전류값, 상기 제2 입력 전류값에 대응하여 상기 제1 송수신 모듈에서 출력되는 제2 출력 전류값, 상기 제2 출력 전류값이 기 설정된 제2 기준값과 다른 경우 상기 제2 출력 전류값을 보상하기 위한 제2 입력 전류 보상값을 저장하고,
상기 제1 송수신 모듈은 상기 제1 송수신 모듈에 포함된 제1 송신부 내의 온도인 제1 온도를 감지하는 제1 온도센서를 포함하여 상기 제1 참조 테이블에 상기 제1 온도의 변화에 따른 상기 제1 입력 전류값, 상기 제1 출력 전류값, 상기 제1 입력 전류 보상값을 저장하며,
상기 제2 송수신 모듈은 상기 제2 송수신 모듈에 포함된 제2 송신부 내의 온도인 제2 온도를 감지하는 제2 온도센서를 포함하여 상기 제2 참조 테이블에 상기 제2 온도의 변화에 따른 상기 제2 입력 전류값, 상기 제2 출력 전류값, 상기 제2 입력 전류 보상값을 저장하는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.An optical link including a first end and a second end to transmit an optical signal between the first end and the second end in both directions;
Converts the first electrical signal input from the first host unit into a first optical signal and then transmits it from the first end to the second end or converts a second optical signal received from the second end into a second electrical signal A first transmission/reception module configured to output the output to the first host unit and control a magnitude of the first optical signal according to an electro-optical characteristic and temperature previously stored in a first reference table;
Converts a third electrical signal input from the second host unit into a third optical signal, and then transmits it from the second end to the first end or converts a fourth optical signal received from the second end into a fourth electrical signal. And a second transmission/reception module for outputting to the second host unit and controlling the size of the third optical signal according to the electro-optical characteristics and temperature previously stored in the second reference table,
The first transmission/reception module includes the first reference table, the second transmission/reception module includes the second reference table,
The first reference table includes a first input current value that is a bias current value input to the first transmission/reception module, a first output current value output from the second transmission/reception module corresponding to the first input current value, and the first When the output current value is different from the preset first reference value, a first input current compensation value for compensating the first output current value is stored, and
The second reference table includes a second input current value that is a bias current value input to the second transmission/reception module, a second output current value output from the first transmission/reception module corresponding to the second input current value, and the second When the output current value is different from the preset second reference value, a second input current compensation value for compensating the second output current value is stored, and
The first transmission/reception module includes a first temperature sensor configured to detect a first temperature, which is a temperature in a first transmission unit included in the first transmission/reception module, and the first transmission/reception module includes the first temperature sensor according to the change of the first temperature. An input current value, the first output current value, and the first input current compensation value are stored,
The second transmission/reception module includes a second temperature sensor that senses a second temperature, which is a temperature in a second transmission unit included in the second transmission/reception module, and includes the second temperature sensor according to the change of the second temperature in the second reference table. An active optical cable, characterized in that to store an input current value, the second output current value, and the second input current compensation value.
상기 제1 송수신 모듈은,
상기 제1 호스트부로부터 상기 제1 전기신호를 수신하거나 상기 제1 호스트부로 상기 제2 전기신호를 송신하는 제1 전기패드부; 상기 제1 전기신호를 상기 제1 광신호로 변환하는 제1 전광변환소자, 상기 제1 전광변환소자를 구동하는 제1 송신회로를 구비하는 제1 송신부; 상기 제2 광신호를 상기 제2 전기신호로 변환하는 제1 광전변환소자, 상기 제1 광전변환소자를 구동하는 제1 수신회로를 구비하는 제1 수신부;를 포함하며,
상기 제2 송수신 모듈은,
상기 제2 호스트부로부터 상기 제3 전기신호를 수신하거나 상기 제2 호스트부로 상기 제4 전기신호를 송신하는 제2 전기패드부; 상기 제3 전기신호를 상기 제3 광신호로 변환하는 제2 전광변환소자와 상기 제2 전광변환소자를 구동하는 제2 송신회로를 구비하는 제2 송신부; 상기 제4 광신호를 상기 제4 전기신호로 변환하는 제2 광전변환소자, 상기 제2 광전변환소자를 구동하는 제2 수신회로부를 구비하는 제2 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 1,
The first transmission/reception module,
A first electric pad unit configured to receive the first electric signal from the first host unit or to transmit the second electric signal to the first host unit; A first transmission unit including a first electro-optical conversion element for converting the first electric signal into the first optical signal, and a first transmission circuit for driving the first electro-optical conversion element; And a first receiver having a first photoelectric conversion element for converting the second optical signal into the second electric signal, and a first receiving circuit for driving the first photoelectric conversion element, and
The second transmission/reception module,
A second electric pad unit configured to receive the third electric signal from the second host unit or to transmit the fourth electric signal to the second host unit; A second transmission unit including a second electro-optical conversion element for converting the third electric signal into the third optical signal and a second transmission circuit for driving the second electro-optical conversion element; And a second receiving unit having a second photoelectric conversion element for converting the fourth optical signal into the fourth electric signal, and a second receiving circuit unit for driving the second photoelectric conversion element.
상기 제1 참조 테이블은 상기 제2 수신부의 전기광학적 특성 및 온도에 따른 보상 전류값을 저장하고, 상기 제2 참조 테이블은 상기 제1 수신부의 전기광학적 특성 및 온도에 따른 보상 전류값을 저장하고,
상기 제1 송신부는 상기 제1 참조 테이블에 저장된 정보 중 상기 제2 수신부의 전기광학적 특성 및 온도에 대응하는 전류값을 이용하여 상기 제1 광신호의 크기를 제어하는 제1 제어부를 포함하며,
상기 제2 송신부는 상기 제2 참조 테이블에 저장된 정보 중 상기 제1 수신부의 전기광학적 특성 및 온도에 대응하는 전류값을 이용하여 상기 제3 광신호의 크기를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 2,
The first reference table stores electro-optical characteristics of the second receiving unit and a compensation current value according to temperature, and the second reference table stores electro-optical characteristics of the first receiving unit and a compensation current value according to temperature,
The first transmission unit includes a first control unit for controlling the magnitude of the first optical signal by using a current value corresponding to an electro-optical characteristic and temperature of the second receiving unit among information stored in the first reference table,
The second transmission unit includes a second control unit for controlling the magnitude of the third optical signal by using a current value corresponding to an electro-optical characteristic and temperature of the first receiving unit among information stored in the second reference table. Active optical cable.
상기 제1 송신부는 상기 제1 참조 테이블에 기 저장된 정보를 이용하여 상기 제1 입력 전류값의 변화에 대한 상기 제1 출력 전류값의 변화가 선형적으로 변화하는 제1 선형 구간을 찾아 상기 제1 입력 전류값이 상기 제1 선형 구간의 평균값 또는 중간값에 위치하도록 설정하고,
상기 제2 송신부는 상기 제2 참조 테이블에 기 저장된 정보를 이용하여 상기 제2 입력 전류값의 변화에 대한 상기 제2 출력 전류값의 변화가 선형적으로 변화하는 제2 선형 구간을 찾아 상기 제2 입력 전류값이 상기 제2 선형 구간의 평균값 또는 중간값에 위치하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 1,
The first transmitter uses information previously stored in the first reference table to find a first linear section in which a change in the first output current value changes linearly with respect to a change in the first input current value, and the first The input current value is set to be located at an average value or an intermediate value of the first linear section,
The second transmitter uses information previously stored in the second reference table to find a second linear section in which a change in the second output current value linearly changes with respect to the change in the second input current value, and the second An active optical cable, characterized in that the input current value is set to be located at an average value or an intermediate value of the second linear section.
상기 제1 광신호, 상기 제2 광신호, 상기 제3 광신호 및 상기 제4 광신호 중 적어도 하나는 단위클럭펄스(Unit Clock Pulse) 당 적어도 두 비트의 논리정보값을 이용하는 펄스진폭변조(Pulse Amplitude Modulation) 기법에 기초하여 생성된 광신호인 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 1,
At least one of the first optical signal, the second optical signal, the third optical signal, and the fourth optical signal is pulse amplitude modulation using a logic information value of at least two bits per unit clock pulse. An active optical cable, characterized in that it is an optical signal generated based on an Amplitude Modulation) technique.
상기 펄스진폭변조 기법은 PAM-4, PAM-8 및 PAM-16을 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 7,
The pulse amplitude modulation technique is an active optical cable, characterized in that including PAM-4, PAM-8 and PAM-16.
상기 제1 송수신 모듈 및 상기 제2 송수신 모듈 중 적어도 하나 이상의 모듈은,
리타이머(Retimer) 및 등화기(Equalizer) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 1,
At least one module of the first transmission/reception module and the second transmission/reception module,
An active optical cable comprising at least one of a retimer and an equalizer.
상기 광링크는,
적어도 하나의 광섬유를 포함하며, 적어도 하나의 상기 광섬유의 일단은 상기 제1 송신부와 연결되고, 적어도 하나의 상기 광섬유의 타단은 상기 제2 수신부와 연결되는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 2,
The optical link,
An active optical cable comprising at least one optical fiber, wherein one end of the at least one optical fiber is connected to the first transmission unit, and the other end of the at least one optical fiber is connected to the second reception unit.
상기 제1 전광변환소자와 상기 제1 광전변환소자는 제1 광학 조립체를 통해 적어도 하나의 상기 광링크와 광학적으로 연결되고,
상기 제2 전광변환소자와 상기 제2 광전변환소자는 제2 광학 조립체를 통해 적어도 하나의 상기 광링크와 광학적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 10,
The first electro-optical conversion element and the first photoelectric conversion element are optically connected to at least one optical link through a first optical assembly,
The second electro-optical conversion element and the second photoelectric conversion element are optically connected to the at least one optical link through a second optical assembly.
상기 제1 광학 조립체는,
상기 제1 전광변환소자로부터 퍼지면서 방출되는 빛을 평행한 형태의 제1 평행빔으로 가공하는 제1 콜리메이터 렌즈, 상기 제1 평행빔의 진행 방향을 기 설정된 각도만큼 변경시켜 제2 평행빔을 형성하는 제1 반사기, 상기 제2 평행빔을 집광하여 기 설정된 거리에 위치한 상기 제1 단부로 입사시키는 제1 집광렌즈를 포함하는 일체형으로 형성되며,
상기 제2 광학 조립체는,
상기 제2 전광변환소자로부터 퍼지면서 방출되는 빛을 평행한 형태의 제3 평행빔으로 가공하는 제3 콜리메이터 렌즈, 상기 제3 평행빔의 진행 방향을 기 설정된 각도만큼 변경시켜 제4 평행빔을 형성하는 제3 반사기, 상기 제4 평행빔을 집광하여 기 설정된 거리에 위치한 상기 제2 단부로 입사시키는 제3 집광렌즈를 포함하는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.The method of claim 11,
The first optical assembly,
A first collimator lens that processes light emitted while spreading from the first electro-optical conversion element into a first parallel beam in a parallel shape, and a second parallel beam by changing the traveling direction of the first parallel beam by a predetermined angle. A first reflector and a first condensing lens for condensing the second parallel beam to be incident to the first end positioned at a predetermined distance,
The second optical assembly,
A third collimator lens that processes light emitted while spreading from the second electro-optical conversion element into a third parallel beam of a parallel shape, and a fourth parallel beam by changing the traveling direction of the third parallel beam by a predetermined angle. And a third condensing lens configured to condense the fourth parallel beam and enter the second end portion at a predetermined distance.
상기 제1 광신호는 상기 제1 전광변환소자로부터 퍼지면서 방출되는 빛이며, 상기 제3 광신호는 상기 제2 전광변환소자로부터 퍼지면서 방출되는 빛인 것을 특징으로 하는 능동형 광케이블.
The method of claim 12,
The first optical signal is light emitted while spreading from the first electro-optical conversion element, and the third optical signal is light emitted while being spread from the second electro-optical conversion element.
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