KR20140100567A - 광통신모듈용 모듈식 디바이스 - Google Patents

광통신모듈용 모듈식 디바이스 Download PDF

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조르지오스 칼로게라키스
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Abstract

본 발명에 따른 광통신모듈용 모듈식 디바이스는 광전송매체에 결합되도록 구성된다. 모듈식 디바이스는 제 1 가장자리와 제 2 가장자리, 및 상기 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이에 N개의 전기회로채널들을 포함할 수 있다. 각 전기회로채널은 광전송매체를 통해 광신호를 통신하는 기능을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 소자를 포함할 수 있다. 모듈식 디바이스는, C가 P/N이고 C가 0보다 큰 정수일 경우, C개의 모듈식 디바이스들의 N개의 전기회로채널들 각각이 광전송매체에 결합되도록 구성된 광전기 인터페이스의 P개 인터페이스 채널들 중 하나와 정렬되도록 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이 폭을 갖는다.

Description

광통신모듈용 모듈식 디바이스{MODULAR DEVICE FOR AN OPTICAL COMMUNICATION MODULE}
본 명세서에 개시된 실시예들은 광통신모듈내 집적회로에 관한 것이다.
광통신모듈은 광섬유를 통해 광신호를 전송하는데 사용될 수 있다. 몇몇 적용에서, 광섬유는 광섬유 리본 케이블을 형성하도록 그룹화될 수 있다. 광섬유 리본 케이블은 다수의 광신호들을 나란히 전송하는데 사용될 수 있다. 다수의 광신호들을 나란히 전송하는 것은 시스템들 간에 데이터 전송속도를 높일 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 다수의 광신호를 나란히 전송하는 것은 또한 동일하거나 다른 시스템들 내의 구성부품들 간에 다수의 전용 통신채널들이 확립되는 방식을 제공할 수 있다.
데이터 전송속도가 증가하면, 전용 통신채널들이 무엇보다도 더욱 표준화되고, 광섬유 리본 케이블내 광섬유들의 개수도 또한 증가할 것이다. 따라서, 광섬유 리본 케이블의 광섬유들에 광신호를 송수신하는데 사용될 수 있는 광통신모듈용 설계가 변할 수 있다. 특히, 광섬유 리본 케이블내 각각의 광섬유들에 결합되는 광통신모듈용 포트의 개수가 또한 증가할 수 있다. 광통신모듈 상의 포트들의 개수 증가로 광통신모듈의 폼팩터 및/또는 구성이 많이 달라질 수 있다.
예시적인 실시예들은 일반적으로 광통신모듈에 관한 것이다. 보다 상세하게, 몇몇 실시예들은 광통신모듈에 사용되는 집적회로에 관한 것이다.
몇몇 실시예에서, 광전송매체에 결합되도록 구성된 광통신모듈용 모듈식 디바이스가 개시될 수 있다. 모듈식 디바이스는 제 1 가장자리와 제 2 가장자리, 및 상기 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이에 N개의 전기회로채널들을 포함할 수 있다. 각 전기회로채널은 광전송매체를 통해 광신호를 통신하는 기능을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 소자를 포함할 수 있다. 모듈식 디바이스는, C가 P/N이고 C가 0보다 큰 정수일 경우, C개의 모듈식 디바이스들의 N개의 전기회로채널들 각각이 광전송매체에 결합되도록 구성된 광전기 인터페이스의 P개 인터페이스 채널들 중 하나와 정렬되도록 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이에 폭을 갖는다.
몇몇 실시예에서, 광전송매체에 결합되도록 구성된 광통신모듈용 모듈식 디바이스를 포함한 광통신모듈 제조방법이 개시될 수 있다. 상기 방법은 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 및 상기 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이에 N개의 전기회로채널들을 각각 포함하는 C개의 모듈식 디바이스들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 각 전기회로채널은 광전송매체를 통해 광신호를 통신하는 기능을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 소자를 포함할 수 있다. 상기 방법은 P개의 인터페이스 모듈을 포함하고 광전송매체에 결합되도록 구성된 광전기 인터페이스에 C개의 모듈식 디바이스들을 결합하는 단계를 포함할 수 있다. C개의 모듈식 디바이스들의 N개의 전기회로채널들 각각은 C가 P/N이고 C가 정수인 경우 P개 인터페이스 채널들 중 하나와 정렬될 수 있다.
이 요약은 하기의 상세한 설명에 더 기술된 선택 개념을 간략한 형태로 소개하기 위해 제공되어 있다. 이 요약은 특허청구된 주제의 핵심 특징 또는 본질적 특징을 구별하려는 것도 아니고 특허청구된 주제의 범위를 판단하는데 있어 도움으로 이용하려는 것도 아니다.
본 발명의 추가적 특징 및 이점은 하기의 설명에 나타나거나 본 발명의 실시예 의해 알 수 있다. 본 발명의 특징 및 이점은 특히 특허청구범위에 지적된 수단 및 조합에 의해 구현되고 획득될 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 특징들은 하기의 명세서와 특허청구범위로부터 더 완전히 명백해지거나 후술된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의해 알 수 있다.
본 발명의 내용에 포함됨.
첨부도면에 도시된 실시예들을 참조로 본 발명에 대해 보다 구체적인 설명을 한다. 이들 도면들은 본 발명의 몇몇 실시예들만을 설명한 것이며 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 하는 것이 인식된다. 첨부도면의 사용을 통해 본 발명의 추가적 특성 및 세부 내용을 기술하고 설명한다.
도 1은 광통신 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 광통신모듈내 다양한 구성부품들의 도면을 도시한 것이다.
도 3은 광통신모듈내 다양한 구성부품들의 확대도를 도시한 것이다.
도 4는 또 다른 광통신모듈내 다양한 구성부품들의 확대도를 도시한 것이다.
도 5는 모듈식 디바이스를 포함한 광통신모듈을 제조하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
몇몇 실시예에서, 광전송매체에 결합되도록 구성된 광통신모듈용 모듈식 디바이스가 개시될 수 있다. 모듈식 디바이스는 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 및 상기 제 1 및 제 2 가장자리 사이에 N개의 전기회로채널들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, N은 4일 수 있다. 각 전기회로채널은 광전송매체를 통해 광신호를 보내는 기능을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 전기회로채널은 광신호를 수신하는 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 이들 및 다른 실시예에서, 전기회로채널은 트랜스임피던스 증폭기를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 전기회로채널은 광신호를 전송하는 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 이들 및 다른 실시예에서, 전기회로채널은 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 각각의 모듈식 디바이스들은 이들의 외주부 주위로 링씰을 포함할 수 있다.
모듈식 디바이스는 또한 제 1 및 제 2 가장자리 사이에 폭이 있을 수 있어 C개의 모듈식 디바이스들의 N개의 전기회로채널들 각각이 광전송매체에 결합되도록 구성된 광전자 인터페이스의 P개 인터페이스 채널들 중 하나와 정렬된다. 이들 및 다른 실시예에서, C는 P/N과 같을 수 있고, 여기서 C는 0보다 큰 정수이다. 모듈식 디바이스의 이 구성은 단일 모듈식 디바이스 설계가 N개의 인터페이스 채널들 또는 임의의 다수의 N개의 인터페이스 채널들을 포함한 광전자 인터페이스와 함께 사용되게 한다. 광전자 인터페이스의 다양한 크기에 따라 다수의 디바이스들내 단일 모듈식 디바이스 설계를 이용해, 신뢰도가 높아질 수 있고/있거나 제조 비용 및/또는 연구 및 개발비가 절감될 수 있다.
예컨대, 광전송매체는 12개 광섬유들을 갖는 광섬유 리본 케이블일 수 있고, 광전자 인터페이스는 포토다이오드와 같은 광전자 트랜스듀서를 각각 포함한 12개 인터페이스 채널을 포함할 수 있다. 이들 및 다른 실시예에서, 동일한 모듈식 디바이스의 3개 모듈식 디바이스들은 상기 3개 모듈식 디바이스들의 각 전기회로채널이 12개 인터페이스 채널들 중 하나와 정렬되고 광전자 인터페이스의 광전자 트랜스듀서들 중 하나에 의해 발생된 전기신호를 수신하도록 정렬될 수 있다.
첨부도면을 참조로 몇몇 예시적인 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 명세서에 기술된 적어도 몇몇 실시예들에 따라 배열된 광통신 시스템(100)을 도시한 것이다. 광통신 시스템(100)은 광전송매체(120)에 의해 연결될 수 있는 제 1 광통신 모듈(110) 및 제 2 광통신 모듈(112)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광전송매체는 하나 이상의 광섬유들을 포함할 수 있다. 예컨대, 광전송매체는 광섬유 리본 케이블을 포함할 수 있다. 광통신 시스템(100)은 제 1 및 제 2 광통신 모듈(110,112)을 이용해 전기신호를 송수신하고, 전기신호를 광신호로 변환하며, 광신호를 전기신호로 변환하고, 광전송매체(120)를 통해 광신호를 송수신할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제 1 및 제 2 광통신모듈(110,112)은 XFP, SFP, SFF, SFP+ 및 기타와 같은 임의의 폼팩터의 광트랜시버일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제 1 및 제 2 광통신모듈(110,112)은 CFP 및 기타와 같은 임의의 폼팩터의 광트랜스폰더일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제 1 광통신모듈(110)은 송신기를 포함할 수 있고, 제 2 광통신모듈(112)은 수신기를 포함할 수 있다. 대안으로, 제 1 광통신모듈(110)은 수신기를 포함할 수 있고, 제 2 광통신모듈(112)은 송신기를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제 1 및 제 2 광통신모듈(110,112)은 광전송매체(120)내 각 광섬유에 대한 송신기 또는 수신기를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제 1 및 제 2 광통신모듈(110,112)은 광전송매체(120)내 각 광섬유에 대한 하나 이상의 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광전송매체(120)는 다중모드 광섬유 또는 단일모드 광섬유를 포함할 수 있다.
추가로, 몇몇 실시예에서, 광통신시스템(100)은 모듈식이 아닌 완전한 시스템일 수 있다. 이들 실시예에서, 광통신시스템(100)은 제 1 및 제 2 광통신모듈(110,112)이 광전송매체(120)로부터 단절되게 설계되지 않을 수 있다. 대조적으로, 몇몇 실시예에서, 광통신시스템(100)은 모듈식 구성부품들로 형성될 수 있다. 이들 실시예에서, 제 1 및 제 2 광통신모듈(110,112)은 광전송매체(120)로부터 탈부착되게 설계될 수 있다.
도 2는 본 명세서에 기술된 적어도 몇몇 실시예에 따라 배열된 광통신모듈(200)내 다양한 구성부품들의 도면을 도시한 것이다. 광통신모듈(200)은 수신기 인터페이스 채널(210), 수신기 전기회로채널(220), 송신기 인터페이스 채널(230), 및 송신기 전기회로채널(240)과 같은 다양한 구성부품들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 채널들(210,220,230,240) 각각은 개개의 구성부품인 모듈식 채널일 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 이들 채널들(210,220,230,240) 각각은 단일 구성부품의 일부일 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 채널들(210,230)은 단일 구성부품의 일부일 수 있고, 채널들(220,240)은 또 다른 단일 구성부품의 일부일 수 있다.
수신기 인터페이스 채널(210)은 커넥터(212), 포트(214), 및 수신기(216)를 포함할 수 있다. 포트(214)는 광섬유(252)에 연결될 수 있다. 수신기(216)는 포트(214)에 의해 광섬유(252)로부터 광신호를 수신할 수 있고 광신호를 전기신호로 변환함으로써 광전기 트랜스듀서로 작동할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 수신기(216)는 포토다이오드를 포함할 수 있다.
수신기 전기회로채널(220)은 수신기 인터페이스 채널(210)의 커넥터(212)에 연결된 커넥터(222), 리드(224), 및 수신기 전기회로(226)를 포함할 수 있다. 수신기(216)가 광신호를 전기신호로 변환시킨 후, 수신기(216)는 커넥터(212,222)를 통해 발생한 전기신호를 수신기 전기회로(226)로 보낼 수 있다. 수신기 전기회로(226)는 전기신호를 조절하고 광통신모듈(200) 밖으로 조절신호를 전송하기 위해 조절된 신호를 리드(224)에 걸 수 있다. 수신기 전기회로(226)는 신호를 필터, 증폭 또는 그렇지 않으면 조절함으로써 전기신호를 조절할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 수신기 전기회로(226)는 트랜스임피던스 증폭기와 같은 소자를 포함할 수 있다.
송신기 인터페이스 채널(230)은 커넥터(232), 포트(234), 및 송신기(236)를 포함할 수 있다. 포트(234)는 광섬유(250)에 연결될 수 있다. 송신기(236)는 광신호를 광섬유(250)로 내보냄으로써 전기광 트랜스듀서로서 작동할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 송신기(236)는 레이저, 발광다이오드, 레이저 다이오드, 수직공동 면발광레이저(VCSEL) 다이오드, 또는 몇몇 다른 광신호발생 디바이스를 포함할 수 있다.
송신기 전기회로채널(240)은 송신기 인터페이스 채널(230)의 커넥터(232)에 연결된 커넥터(242), 리드(244), 및 송신기 전기회로(246)를 포함할 수 있다. 리드(244)는 광섬유(250)를 통해 전송될 수 있는 정보를 포함하는 광통신모듈(200) 외부로부터의 전기신호를 수신할 수 있다. 송신기 전기회로(246)는 수신된 전기신호와 더불어 커넥터(232,242)로 송신기(236)를 구동할 수 있어, 송신기(236)가 수신된 전기신호로부터의 정보를 갖는 광신호를 전송하게 한다.
몇몇 실시예에서, 채널들(210,220,230,240)은 추가회로 또는 구성부품을 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 채널들(220,240)은 광통신모듈(200)내 제어회로와 연결된 리드를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 채널들(210,220,230,240)의 커넥터들(212,222,232,242)은 각각 채널들(210,220,230,240) 간의 연결을 구축하기 위해 하나 이상의 커넥터를 포함할 수 있다.
더욱이, 몇몇 실시예에서, 광섬유(250,252)는 개개의 광섬유일 수 있다. 대안으로, 광섬유(250,252)는 광섬유 리본 케이블의 일부일 수 있다. 이들 실시예에서, 포트(214,234)는 광섬유 리본 케이블내 광섬유(250,252)의 간격에 따라 떨어져 이격될 수 있다.
광통신모듈(200)은 추가 또는 대체회로를 포함할 수 있음을 알아야 한다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 광통신모듈(200)은 멀티플렉서와 디멀티플렉서 및 광섬유(250,252)의 다중모드가 이용되게 하는 추가 필수 하드웨어를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광통신모듈(200)은 수신기 및 송신기 전기회로(226,246)의 성능을 최적화하기 위한 제어회로를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광통신모듈(200)은 상기 광통신모듈(200)에 연결된 각각의 광통신용 송신기 인터페이스 채널, 송신기 전기회로 채널, 수신기 인터페이스 채널, 및 수신기 전기회로 채널을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광통신모듈(200)은 상기 광통신모듈(200)에 연결된 각각의 광통신용 송신기 인터페이스 채널 및 송신기 전기회로채널만을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광통신모듈(200)은 상기 광통신모듈(200)에 연결된 각각의 광통신용 수신기 인터페이스 채널 및 수신기 전기회로채널만을 포함할 수 있다.
도 2는 광통신 리본 케이블이 2개의 광섬유를 포함할 수 있는 실시예를 도시한 것이다. 그러나, 광섬유 리본 케이블내 광섬유 개수는 변할 수 있다. 예컨대, 광섬유 리본 케이블은 1,2,4,8,12,16 또는 임의 개수의 광섬유들을 포함할 수 있다. 적절한 개수의 채널들을 갖는 다른 광통신모듈들이 다른 개수의 광섬유들을 갖는 각각의 광섬유 리본 케이블에 사용될 수 있다. 각각의 다른 통신모듈을 제조하는데 포함된 다른 구성부품들의 개수를 줄이기 위해, 소정 구성부품들 또는 구성부품들의 그룹들은 모듈식으로 설계될 수 있고 다수의 통신모듈들에 사용될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 수신기 전기회로채널 및 송신기 전기회로채널은 모듈식으로 설계될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 수신기 채널 및 송신기 채널은 모듈식으로 설계될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 수신기 및 송신기 채널 뿐만 아니라 수신기 전기회로 및 송신기 전기회로는 모듈식으로 설계될 수 있다.
모듈식 구성부품들 그룹의 예는 단일 실리콘 피스, 단일 인쇄회로기판(PCB), 또는 단일 실리콘 피스나 단일 인쇄회로기판과 유사한 다른 구성을 이용해 구성된 모듈식 디바이스에 함께 그룹화되는 4개의 수신기 전기회로채널들일 수 있다. 모듈식 디바이스는 4개의 광섬유를 갖는 광섬유 리본 케이블에 연결된 광통신 모듈에 사용될 수 있고, 디바이스의 다수의 인스턴스들이 8, 12, 또는 16개 광섬유들을 갖는 광섬유 리본 케이블에 연결된 광통신 모듈에 사용될 수 있다. 이 모듈식 디바이스를 이용해, 8, 12, 또는 16개 수신기 전기회로를 갖는 개개의 디바이스들이 만들어질 필요가 없어, 제조공정 및/또는 연구개발이 절감되고 몇몇 경우 신뢰도가 높아진다.
도 3은 4개 수신기 전기회로채널을 갖는 모듈식 디바이스와 함께 통신모듈을 도시한 것이다. 도 4는 도 3에 도시된 바와 같이 4개 수신기 전기회로채널을 갖는 모듈식 디바이스의 다수의 인스턴스들과 함께 통신모듈을 도시한 것이다. 간략히 하기 위해, 도 3 및 도 4를 예시하며, 도 3 및 도 4에 대한 논의는 광통신모듈내 다른 구성부품들이 모듈식일 수 있다는 이해로 다수의 수신기 전기회로채널들의 모듈식 디바이스들을 갖는 광통신모듈에 관한 것이다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 광통신모듈은 다수의 송신기 전기회로채널들의 모듈식 디바이스들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예서, 광통신모듈은 다수의 송신기 전기회로채널 및 다수의 수신기 전기회로채널의 모듈식 그룹을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광통신모듈은 다수의 송수신 인터페이스 채널의 모듈식 디바이스 또는 다른 타입의 채널들의 모듈식 디바이스만을 포함할 수 있다.
특히, 도 3은 본 명세서에 기술된 적어도 몇몇 실시예에 따른 광통신모듈(300)내 다양한 구성부품들의 확대도를 도시한 것이다. 광통신모듈(300)은 광전기 인터페이스로 구성될 수 있는 수신기 인터페이스 어레이(310)로서 함께 배열된 4개의 수신기 인터페이스 채널(210)을 포함한다. 광통신모듈(300)은 수신기 전기회로 어레이(320)로서 함께 배열된 4개의 수신기 전기회로채널(220)을 더 포함한다. 수신기 전기회로 어레이(320)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 모듈식 디바이스의 일예일 수 있다. 수신기 전기회로 어레이(320)는 모듈식이며 광통신모듈(300)내 배치될 수 있는 별개의 구성부품이기 때문에, 수신기 전기회로 어레이(320)는 상기 수신기 전기회로 어레이(320)의 외부 주위로 씰(328)을 포함할 수 있다. 씰(328)은 수신기 전기회로 어레이(320)가 광통신모듈(300)내 배치되기 전후로 습기 악화 또는 이온 오염으로부터 수신기 전기회로 어레이(320)를 보호하는데 사용될 수 있다.
도 3은 광섬유 리본 케이블(330)을 더 도시한 것이다. 광섬유 리본 케이블은 4개의 광섬유(334)를 포함한다. 광섬유(334)는 광섬유 이격거리(332)만큼 광섬유 리본 케이블(330) 내에서 이격되어 있다. 몇몇 실시예에서, 광섬유 이격거리(332)는 250 마이크로미터일 수 있다. 광섬유 리본 케이블(330)에서 각각의 광섬유(334)는 단일 수신기 인터페이스 채널(210)에 결합되도록 구성될 수 있다. 광섬유(334)를 수신기 인터페이스 채널(210)에 결합하기 위해, 광섬유(334)는 수신기 인터페이스 채널(210)과 정렬될 수 있다. 수신기 인터페이스 채널(210)을 광섬유(334)와 정렬시키기 위해, 수신기 인터페이스 채널(210) 각각은 채널폭(312)이 광섬유 이격거리(332)와 같거나 대략 같을 수 있다. 그 결과, 수신기 인터페이스 어레이(310)는 전체 폭(314)이 수신기 인터페이스 채널(210)의 채널폭(312)의 4배와 같거나 대략 같을 수 있다.
각각의 수신기 인터페이스 채널(210)은 수신기 전기회로 어레이(320)의 단일 수신기 전기회로채널(220)에 결합되도록 또한 구성될 수 있다. 수신기 전기회로채널(220)을 수신기 인터페이스 채널(210)에 결합시키기 위해, 수신기 전기회로채널(220)은 수신기 인터페이스 채널(210)과 정렬될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같은 실시예에서 모듈식이며 광통신모듈에 사용되는 수신기 전기회로 어레이(320)에 대해, 수신기 전기회로 어레이(320)의 폭(324)은 수신기 인터페이스 어레이(310)의 전체 폭(314)과 같거나, 대략 같거나 더 작을 수 있다. 이를 달성하기 위해, 각각의 수신기 전기회로채널(220)의 채널폭(322)은 수신기 전기회로 어레이(320) 주위로 씰(328)의 폭(329)을 보상하기 위해 수신기 인터페이스 채널(210) 각각의 채널폭(312)보다 더 작을 수 있다. 그 결과, 각각의 수신기 전기회로채널(220)은 폭이 광섬유(334)의 광통신 이격거리(332)보다 적을 수 있고, 4개 수신기 전기회로채널(220)의 전체 폭(326)은 4개 수신기 인터페이스 채널(210)의 전체 폭(314) 보다 적을 수 있다.
몇몇 실시예에서, 4개 수신기 인터페이스 채널(210) 및 4개 수신기 전기회로채널(220)은 수신기 인터페이스 어레이(310) 및 수신기 전기회로 어레이(320) 에 각각 함께 배열되어 있더라도 각각 별개의 집적회로들일 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 별개의 집적회로로서 4개 수신기 인터페이스 채널(210)은 실리콘 단일면에 얹힐 수 있고, 별개의 집적회로들로서 4개의 수신기 전기회로채널(220)은 다른 실리콘의 단일면에 함께 얹힐 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 4개 수신기 인터페이스 채널(210)은 수신기 인터페이스 어레이(310)를 형성하도록 서로 인접해 배치되는 개개의 다이들에 각각 위치될 수 있고, 4개의 수신기 전기회로채널(220)은 수신기 전기회로 어레이(320)를 형성하기 위해 서로 인접해 배치된 개개의 다이들에 각각 위치될 수 있다.
도 4는 본 명세서에 기술된 적어도 몇몇 실시예들에 따라 배열된 광통신모듈(400)내 다양한 구성부품들의 확대도를 도시한 것이다. 광통신모듈(400)은 광전자 인터페이스로서 구성될 수 있는 수신기 인터페이스 어레이(410)로서 함께 배열된 12개 수신기 인터페이스 채널들(210)을 포함한다. 광통신모듈(400)은 3개의 수신기 전기회로 어레이(320)를 더 포함한다. 3개 수신기 전기회로 어레이(320)는 수신기 전기회로 어레이들(320) 각각이 수신기 인터페이스 어레이(410)에서 4개의 수신기 인터페이스 채널들(210)에 연결하기 위해 정렬되도록 나란히 배치된다. 수신기 전기회로 어레이(320)내 수신기 전기회로채널(220)은 폭이 수신기 인터페이스 채널(210)의 폭과 같거나 대략 같으면, 3개 수신기 전기회로 어레이들(320) 중 하나에 있는 수신기 전기회로채널(220)은 수신기 인터페이스 어레이(410)내 수신기 인터페이스 채널(210)과 정렬될 것이다. 나머지 2개의 수신기 전기회로 어레이(320)내 수신기 전기회로채널(220)은 수신기 전기회로 어레이들(320) 주위 씰(328)로 인해 수신기 인터페이스 채널(210)과 정렬되지 않게 된다. 씰(328)과 수신기 전기회로채널(220)을 포함한 수신기 전기회로 어레이들(320)의 전체 폭이 4개의 수신기 인터페이스 채널(210)의 채널폭(312)과 같거나 거의 같도록 수신기 전기회로 어레이들(320)내 개개의 수신기 전기회로채널(220)의 폭을 줄임으로써, 수신기 전기회로 어레이들(320)내 3개의 수신기 전기회로채널(220) 모두가 수신기 인터페이스 어레이(410)내 수신기 인터페이스 채널(210)과 정렬된다.
수신기 전기회로채널과 같이 모듈식 디바이스내 전기회로채널의 개수는 도 3 및 도 4에 기술되거나 설명된 것들과 다를 수 있으며, 임의의 채널 개수들을 포함할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 광통신모듈에 사용되는 모듈식 디바이스들의 개수는 모듈식 디바이스내 전기회로채널들의 개수 및 광통신 모듈에서 인터페이스 채널들읠 개수에 따를 수 있다. 광통신모듈에 사용되는 모듈식 디바이스들의 개수는 C=P/N에 따라 결정될 수 있으며, 여기서 C는 광통신모듈내 모듈식 디바이스들의 개수이고, P는 광통신모듈내 광전자 인터페이스에서 인터페이스 채널의 개수이며, N은 모듈식 디바이스에서 전기회로채널들의 개수이다. 예컨대, N=4이고 P=16이면, C=4이다. 또 다른 예로, N=2이고 P=10이면, C=5이다. 또 다른 예로, N=4이면, 다른 조합들 중에서 C=2 및 P=8이고, C = 3 및 P = 12, C = 4 및 P = 16이다. 이들 다양한 실시예에서 전기회로 채널들과 인터페이스 채널들 간에 정렬을 유지하기 위해, 모듈식 디바이스의 씰을 포함한 모듈식 디바이스들의 폭은 상술한 바와 같이 N개의 인터페이스 채널들의 폭과 같거나 대략 같을 수 있다.
몇몇 실시예에서, 모듈식 디바이스는 모듈식 디바이스의 성능을 최적화하기 위해 제어회로를 포함할 수 있다. 모듈식 디바이스는 또한 제어회로를 오가며 통신하게 하도록 직렬 주변 인터페이스 버스와 같은 인터페이스 버스를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광통신 모듈의 다양한 모듈식 디바이스의 인터페이스 버스들은 모듈식 디바이스들 간에 정보를 전달하기 위해 데이지 체인으로 함께 연결될 수 있다. 이런 구성으로, 모듈식 디바이스들 중 하나는 상호연결된 인터페이스 버스의 마스터로서 작동할 수 있고, 나머지 모듈식 디바이스들은 슬레이브로서 작동할 수 있다.
마스터로서 작동하는 모듈식 디바이스는 메모리 디바이스에 연결될 수 있고 메모리 디바이스에 액세스할 수 있다. 마스터 모듈식 디바이스는 또한 메모리 디바이스에서 슬레이브 모듈식 디바이스로 왕복하며 정보를 보낼 수 있다. 메모리 디바이스는 시작 동안 그리고 모듈식 디바이스내 전기회로채널들의 성능을 최적화하기 위해 광통신 모듈내 모듈식 디바이스들 중 모두 또는 일부에 의해 사용되는 정보를 포함할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 메모리 디바이스는 모듈식 디바이스에 대한 정보를 저장하는데 사용될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 메모리 디바이스는 모듈식 디바이스들 중 하나 이상에 의해 발생된 정보를 저장하는데 사용될 수 있다.
데이지 체인 구성을 이용하면, 메모리 디바이스는 광통신모듈내 모든 모듈식 디바이스에 대한 메모리 디바이스는 사용될 수 없다. 더욱이, 데이지 체인 구성을 이용하는 것은 각 모듈식 디바이스를 메모리 디바이스에 연결하는 것과 관련된 리드의 개수를 줄일 수 있다. 추가로, 데이지 체인 구성을 이용하는 것은 각 모듈식 디바이스가 유사한 포트를 갖게 하며, 이는 모듈식 디바이스들이 모듈식이게 하는데 용이할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광통신모듈내 각 모듈식 디바이스의 위치에 대한 정보가 필요할 수 있다. 각 모듈식 디바이스가 자기식별을 하도록 하기 위해, 각 모듈식 디바이스는 0의 디지털 레벨 또는 1의 디지털 레벨에 유지되는 하나 이상의 본드패드들을 더 포함할 수 있다. 본드패드들의 디지털 레벨들은 컨트롤러가 광통신모듈내 각 모듈식 디바이스들의 위치를 식별하도록 하기 위해 컨트롤러로 보내질 수 있다.
예컨대, 광통신모듈에 함께 연결된 4개의 모듈식 디바이스들로, 각 모듈식 디바이스는 2개의 본드패드들을 포함할 수 있다. 제 1 모듈식 디바이스는 양 본드패드들이 0의 디지털 레벨로 유지될 수 있다. 제 2 모듈식 디바이스는 제 1 본드패드는 0의 디지털 레벨로 제 2 본드패드는 1의 디지털 레벨로 유지될 수 있다. 제 3 모듈식 디바이스는 제 1 본드패드는 1의 디지털 레벨로 제 2 본드패드는 0의 디지털 레벨로 유지될 수 있다. 제 4 모듈식 디바이스는 양 본드패드가 0의 디지털 레벨로 유지될 수 있다.
도 5는 본 명세서에 기술된 적어도 몇몇 실시예에 따라 배열된 모듈식 디바이스를 포함한 광통신모듈을 제조하는 예시적인 방법(500)의 흐름도이다. 상기 방법(500)은 분리된 블록들로 도시되어 있으나, 소정의 구현에 따라, 다양한 블록들이 추가 블록들로 나누어질 수 있거나, 몇몇 블록들로 조합될 수 있거나 제거될 수 있다.
상기 방법(500)은 블록(502)에서 시작할 수 있으며, 모듈식 디바이스의 개수C가 형성될 수 있다. C개의 모듈식 디바이스들 각각은 제 1 가장자리 및 제 2 가장자리를 포함할 수 있다. C개의 모듈식 디바이스들 각각은 또한 제 1 및 제 2 가장자리 사이에 N개의 전기회로채널들을 포함할 수 있다. 각 전기회로채널은 광전송매체를 통해 광신호를 통신하기 위한 기능을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 소자를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 모듈식 디바이스는 2,3,4,5,6 또는 그 이상의 전기회로채널들을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 전기회로채널들은 각각의 광신호에 대한 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 이들 및 다른 실시예에서, 전기회로채널에서 적어도 하나의 소자는 트랜스임피던스 증폭기를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 전기회로채널은 광신호를 전송하기 위한 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 이들 및 다른 실시예에서, 전기회로채널에서 적어도 하나의 소자는 VSCEL 레이저 디바이스와 같은 레이저 디바이스를 포함할 수 있다.
블록(504)에서, C개의 모듈식 디바이스들이 P개의 인터페이스 채널을 포함하고 광전송매체에 결합되도록 구성되는 광전기 인터페이스에 결합될 수 있다. C개의 모듈식 디바이스들의 N개 전기회로채널들 각각은 P개의 인터페이스 채널들 중 하나와 정렬될 수 있고, C는 P/N이고 C는 정수이다.
몇몇 실시예에서, 광전송매체는 광케이블 리본일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 인터페이스 채널은 포토다이오드를 포함할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 인터페이스 채널은 VCSEL 레이저다이오드와 같은 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, N=4이면, C는 2이고 P는 8일 수 있다. 대안으로, C는 3이고 P는 12일 수 있다. 대안으로, C는 4이고 P는 16일 수 있다.
당업자는, 본 명세서에 개시된 이 및 다른 프로세스 및 방법에 대해, 상기 프로세스 및 방법으로 수행된 기능들은 다른 순서로 실행될 수 있음을 인식할 것이다. 게다가, 요약된 단계들 및 동작들은 단지 예로서 제공된 것이며, 단계 및 동작들 중 일부는 개시된 실시예의 핵심으로부터 벗어남이 없이 선택적이거나, 몇몇 단계들 및 동작들로 조합되거나, 추가 단계 및 동작들로 확장될 수 있다.
예컨대, 방법(500)은 C개의 모듈식 디바이스들 각각에 대해 N개 전기회로채널들 주위로 씰링을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, N개 전기회로채널들이 있는 제 1 및 제 2 가장자리와 씰링 간의 모듈식 디바이스의 폭은 P=N일 경우 광전기 인터페이스의 폭과 같거나 대략 같을 수 있다.
상기 방법(500)은, C가 1보다 클 경우, C개의 모듈식 디바이스들 중 하나의 제 1 가장자리가 C개의 모듈식 디바이스들 중 또 다른 하나의 제 2 가장자리 옆에 있도록 C개의 모듈식 디바이스들을 배열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 언급된 모든 예들과 조건문은 교육목적으로 해당기술분야에 더해 본 발명자가 기여한본 발명 및 개념에 대한 독자의 이해를 돕기 위한 것이며, 이와 같이 구체적으로 언급된 예들 및 조건들에 국한되지 않는 것으로 해석되어야 한다. 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하였으나, 다양한 변경, 대체, 및 개조들은 본 발명의 기술사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음을 알아야 한다.

Claims (19)

  1. 광전송매체에 결합되도록 구성된 광통신모듈용 모듈식 디바이스로서,
    제 1 가장자리와 제 2 가장자리; 및
    상기 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이에 N개의 전기회로채널들을 포함하고,
    각 전기회로채널은 광전송매체를 통해 광신호를 통신하는 기능을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 소자를 포함하며,
    모듈식 디바이스는 C개의 모듈식 디바이스들의 N개의 전기회로채널들 각각이 광전송매체에 결합되도록 구성된 광전기 인터페이스의 P개 인터페이스 채널들 중 하나와 정렬되도록 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이에 폭이 있으며, C는 P/N이고, C는 0보다 큰 정수인 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    C가 1보다 크면, C개의 모듈식 디바이스들은 상기 C개의 모듈식 디바이스들 중 하나의 제 1 가장자리 옆에 C개의 모듈식 디바이스들 중 또 다른 하나의 제 2 가장자리로 배열되는 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    N개의 전기회로채널들 각각은 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이 폭이 광전기 인터페이스의 인터페이스 채널들 간의 거리보다 적은 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    N개의 전기회로채널들 각각의 폭이 250 마이크로미터 미만인 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    모듈식 디바이스의 주변에 씰링을 더 포함하고, N개의 전기회로채널들을 갖는 제 1 및 제 2 가장자리와 씰링 간에 모듈식 디바이스의 폭이 P=N일 경우 광전기 인터페이스의 폭과 같은 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    N=4이면, C=2 및 P=8이거나 C = 3 및 P = 12이거나, C = 4 및 P = 16인 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    N개의 전기회로채널들 각각에 있는 적어도 하나의 소자는 광신호를 수신하는 기능을 제공하도록 구성되는 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    N개의 전기회로채널들 각각에 있는 적어도 하나의 소자는 트랜스임피던스 증폭기인 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    각 트랜스임피던스 증폭기는 광신호를 수신하도록 구성된 광전기 트랜스듀서에 결합되도록 구성되는 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    N개의 전기회로채널들 각각에 있는 적어도 하나의 소자는 광신호를 전송하는 기능을 제공하도록 구성되는 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    N개의 전기회로채널들 각각에 있는 적어도 하나의 소자는 레이저 디바이스인 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    각 레이저 디바이스는 광신호를 전송하도록 구성된 레이저 다이오드에 결합되도록 구성된 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    광전송매체는 복수의 광섬유들을 포함한 광섬유 리본 케이블인 광통신모듈용 모듈식 디바이스.
  14. 광전송매체에 결합되도록 구성되고 모듈식 디바이스를 포함한 광통신모듈 제조방법으로서,
    제 1 가장자리와 제 2 가장자리 및 상기 제 1 가장자리와 제 2 가장자리 사이에 N개의 전기회로채널들을 각각 포함하는 C개의 모듈식 디바이스들을 형성하는 단계; 및
    P개의 인터페이스 채널을 포함하고 광전송매체에 결합되도록 구성된 광전기 인터페이스에 C개의 모듈식 디바이스들을 결합하는 단계를 포함하고,
    각 전기회로채널은 광전송매체를 통해 광신호를 통신하는 기능을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 소자를 포함하며,
    C개의 모듈식 디바이스들의 N개의 전기회로채널들 각각은 C가 P/N이고 C가 정수인 경우 P개 인터페이스 채널들 중 하나와 정렬되는 광통신모듈 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    C개의 모듈식 디바이스들 각각에 대해, N개의 전기회로채널들 주위로 씰링을 형성하는 단계를 더 포함하는 광통신모듈 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    N개의 전기회로채널들을 갖는 제 1 및 제 2 가장자리와 씰링 사이 모듈식 디바이스의 폭은 P=N인 경우 광전기 인터페이스의 폭과 같은 광통신모듈 제조방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    N=4이면, C=2 및 P=8이거나 C = 3 및 P = 12이거나, C = 4 및 P = 16인 광통신모듈 제조방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    C가 1보다 클 경우, C개의 모듈식 디바이스들 중 하나의 제 1 가장자리는 C개의 모듈식 디바이스들의 또 다른 하나의 제 2 가장자리 옆에 있도록 C개의 모듈식 디바이스들을 배열하는 단계를 더 포함하는 광통신모듈 제조방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    N개의 전기회로채널들 각각은 제 1 및 제 2 가장자리 사이 폭이 광전기 인터페이스의 인터페이스 채널들 사이 거리보다 적은 광통신모듈 제조방법.
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