TWI569624B - 多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法及其裝置 - Google Patents

Description

多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法及其裝置

本發明係關於一種多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法及其裝置；特別是關於一種整合式多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法及其裝置，以提升信號傳輸速度及簡化整體架構。

關於習用脈衝震幅調變式光收發器，例如：美國專利第7613234號之〝Near-end,far-end and echo cancellers in a multi-channel transceiver system〞發明專利，其揭示一種多通道脈衝震幅調變式光收發器。該多通道脈衝震幅調變式光收發器用以接收一互補式發射器之數個頻率獨立傳輸通道〔frequency separated transmission channel〕之資料。該多通道脈衝震幅調變式光收發器包含一干涉濾光元件〔interference filter〕，且除了該互補式發射器之外，該干涉濾光元件用以校正其它發射器之干涉。舉例而言，該干涉濾光元件用以校正近端串音〔near-end crosstalk〕與迴繞干涉〔echo interference〕，及/或遠端串音〔far-end crosstalk〕與迴繞干涉。

另一習用脈衝震幅調變式光收發器，例如：美國專利第7388904號之〝Near-end,far-end and echo cancellers in a multi-channel transceiver system〞發明專利，其亦揭示一種多通道脈衝震幅調變式光收發器。同樣的，該多通道脈衝震幅調變式光收發器用以接收一互補式發射 器之數個頻率獨立傳輸通道之資料。該多通道脈衝震幅調變式光收發器包含一干涉濾光元件，且除了該互補式發射器之外，該干涉濾光元件用以校正其它發射器之干涉。舉例而言，該干涉濾光元件用以校正近端串音與迴繞干涉，及/或遠端串音與迴繞干涉。

另一習用脈衝震幅調變式光收發器，例如：美 國專利第7403752號之〝Multi-channel communications transceiver〞發明專利，其揭示一種多通道脈衝震幅調變式光收發系統。該多通道脈衝震幅調變式光收發系統利用一基頻〔baseband〕及一個或數個頻段獨立傳輸通道〔frequency separated transmission band〕進行傳送資料。一基頻發射器結合一個或數個發射器，且該發射器用以傳送資料至數個該頻段獨立傳輸通道之一。相對的，一基頻接收器結合一個或數個接收器，且該接收器用以自數個該頻段獨立傳輸通道進行接收資料之一。另外，一組合調變系統採用PAM技術於該基頻，並採用QAM技術於該頻段獨立傳輸通道。

另一習用多通道光收發器，例如：美國專利第 8498542號之〝Multi-channel optical transceiver with offset quadrature amplitude modulation〞發明專利，其揭示一種多通道光收發器、光發射器及光接收器，且該多通道光收發器、光發射器及光接收器採用偏移式〔offset〕正交振幅調變技術。

然而，習用脈衝震幅調變式光收發器及其操作 或控制方法必然存在進一步改良之需求。前述美國專利第7613234號、第7388904號及第7403752號專利僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供 一種多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法及其裝置，其將數個光發射次模組連接數個多通道雷射驅動元件〔例如：多通道雷射驅動IC〕及數個第一多通道脈衝震幅調變元件〔例如：多通道脈衝震幅調變IC〕，再將數個光接收次模組連接數個多通道放大元件〔例如：多通道放大IC〕及數個第二多通道脈衝震幅調變元件〔例如：多通道脈衝震幅調變IC〕，再利用至少一光纖排線集線組連接該光發射次模組及光接收次模組，且將該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度提升至一預定傳輸速度，如此利用提升該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度方式提升該光發射次模組及光接收次模組之信號傳輸速度，以提升習用脈衝震幅調變式光收發器之信號傳輸速度及簡化其整體架構。

本發明較佳實施例之主要目的係提供一種多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法及其裝置，其將數個光發射次模組連接數個多通道雷射驅動元件及數個第一多通道脈衝震幅調變元件，再將數個光接收次模組連接數個多通道放大元件及數個第二多通道脈衝震幅調變元件，再利用至少一光纖排線集線組連接該光發射次模組及光接收次模組，且將該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度提升至一預定傳輸速度，如此利用提升該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度方式提升該光發射次模組及光接收次模組之信號傳輸速度，以達成提升信號傳輸速度及簡化整體架構之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置包含： 數個光發射次模組，其設置於至少一光收發模組內；數個多通道雷射驅動元件，其設置於該光收發模組內；數個第一多通道脈衝震幅調變元件，其設置於該光收發模組內，且該光發射次模組對應配合該多通道雷射驅動元件及第一多通道脈衝震幅調變元件而組成；數個光接收次模組，其設置於該光收發模組內；數個多通道放大元件，其設置於該光收發模組內；數個第二多通道脈衝震幅調變元件，其設置於該光收發模組內，且該光接收次模組對應配合該多通道放大元件及第二多通道脈衝震幅調變元件而組成；及至少一光纖排線集線組，其連接該光發射次模組及光接收次模組；其中將該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度提升至一預定傳輸速度，如此利用提升該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度方式提升該光發射次模組及光接收次模組之信號傳輸速度。

本發明較佳實施例之該光發射次模組包含一合光器，而該光接收次模組包含一分光器。

本發明較佳實施例之該光纖排線集線組選自一MT光纖排線集線組。

本發明較佳實施例之該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件選自一PAM4元件或一PAM8元件。

本發明較佳實施例之該第一多通道脈衝震幅 調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件利用一信號處理及數位/類比轉換元件提升其信號傳輸速度。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法包含：提供數個光發射次模組於一光收發模組內；利用數個該光發射次模組對應組合數個多通道雷射驅動元件及數個第一多通道脈衝震幅調變元件；提供數個光接收次模組於該光收發模組內；利用數個該光接收次模組對應組合數個多通道放大元件及數個第二多通道脈衝震幅調變元件；利用至少一光纖排線集線組連接該光發射次模組及光接收次模組；及將該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度提升至一預定傳輸速度；利用提升該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度方式提升該光發射次模組及光接收次模組之信號傳輸速度。

本發明較佳實施例之該光發射次模組包含一合光器，而該光接收次模組包含一分光器。

本發明較佳實施例之該光纖排線集線組選自一MT光纖排線集線組。

本發明較佳實施例之該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件選自一PAM4元件或一PAM8元件。

本發明較佳實施例之該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件利用一信號處理及數位/類比轉換元件提升其信號傳輸速度。

1‧‧‧光收發模組

1a‧‧‧光收發模組

10‧‧‧光發射次模組

100‧‧‧第一電路板

11‧‧‧多通道雷射驅動元件

12‧‧‧第一多通道脈衝震幅調變元件

20‧‧‧光接收次模組

200‧‧‧第二電路板

21‧‧‧多通道放大元件

22‧‧‧第二多通道脈衝震幅調變元件

30‧‧‧光纖排線集線組

第1圖：本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置之方塊示意圖。

第2圖：本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法之流程示意圖。

第3圖：本發明另一較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置之架構示意圖。

第4圖：本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置組合於光收發模組之分解示意圖。

第5圖：本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置組合於光收發模組之組合示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法、操作方法及其裝置適用於各種光纖網路〔Fiber Optics Network〕，例如：長途電信網路、用戶接取網路〔如FTTH及4G/LTE網路〕或數據傳輸網路，且符合各種網路標準協定，例如：400Gbps乙太網路標準或IEEE802.3bs標準，但其並非用以限制本發明之應用範圍。

第1圖揭示本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置之方塊示意圖。請參照第1圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置包含數個光發射次模組10、數個多通道雷射驅動元件11、數個第一多通道脈衝震幅調變元件12、數個光接收次模組20、數個多通道放大元件21、數個第二多通道脈衝震幅調變元件22及至少一光纖排線集線組30，其中數個該光發射次模組10及數個該 光接收次模組20可選擇適當組成數個光發射及光接收配對次模組，例如：四組光發射及光接收配對次模組。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該光發射次 模組〔transmitter optical sub-assembly，TOSA〕10可選自一由薄膜濾波片結合複數個波長〔例如：四個波長或其它數量波長〕的TO-CAN封裝DFB LD〔雷射二體〕所形成的光發射次模組，例如：40GBASE TOSA。在發射端上該光發射次模組10對應連接於該多通道雷射驅動元件11及第一多通道脈衝震幅調變元件12，以便配合驅動該光發射次模組10至一預定信號傳輸速度，例如：100Gb/s。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該多通道雷 射驅動元件11及第一多通道脈衝震幅調變元件12可選擇設置於電路板上，且該第一多通道脈衝震幅調變元件12可選自一PAM4元件〔例如：PAM4 IC〕、一PAM8元件或其它具類似功能元件。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該光接收次 模組〔receiver optical sub-assembly，ROSA〕20可選自一由薄膜濾波片結合複數個波長〔例如：四個波長或其它數量波長〕的TO-CAN封裝PINTIA所形成的光接收次模組，例如：40GBASE ROSA。在接收端上該光接收次模組20對應連接於該多通道放大元件21及第二多通道脈衝震幅調變元件22，以便配合驅動該光接收次模組20至一預定信號傳輸速度，例如：100Gb/s。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該多通道放 大元件21及第二多通道脈衝震幅調變元件22可選擇設置於電路板上，且該第二多通道脈衝震幅調變元件22亦可選自一PAM4元件〔例如：PAM4 IC〕、一PAM8元件或其它具類似功能元件。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該光纖排線 集線組30選自一單模光纖MT〔mechanical transfer〕接頭，例如：8芯單模光纖排線〔8-element single-mode fiber ribbon〕或12芯單模光纖排線。該光纖排線集線組30適當連接至該光發射次模組10及光接收次模組20。

第2圖揭示本發明較佳實施例之多通道分波多 工脈衝震幅調變式光收發器製造方法之流程示意圖，其對應於第1圖。請參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法包含步驟S1：首先，依不同的設計需求，選擇提供數個該光發射次模組10於一光收發模組1內，且數個該光發射次模組10適當配置密集排列於該光收發模組1內。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例 之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法包含步驟S2：接著，利用數個該光發射次模組10對應組合數個該多通道雷射驅動元件11及數個該第一多通道脈衝震幅調變元件12，以便每個該光發射次模組10連接至對應的該多通道雷射驅動元件11及第一多通道脈衝震幅調變元件12。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例 之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法包含步驟S3：接著，依不同的設計需求，選擇提供數個該光接收次模組20於該光收發模組1內，且數個該光接收次模組20亦適當配置密集排列於該光收發模組1內。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例 之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法包含步驟S4：接著，利用數個該光接收次模組20對應組合數個該多通道放大元件21及數個該第二多通道脈衝震幅調變元件22，以便每個該光接收次模組20連接至對應的該多通道放大元件21及第二多通道脈衝震幅調變元件22。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例 之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法包含步驟S5：接著，利用該光纖排線集線組30以數個小接頭對應連接數個該光發射次模組10及數個該光接收次模組20，以便形成一光接口。相對的，數個該多通道雷射驅動元件11、第一多通道脈衝震幅調變元件12、多通道放大元件21及數個該第二多通道脈衝震幅調變元件22組合形成一電接口。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例 之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法包含步驟S6：接著，將該第一多通道脈衝震幅調變元件12及第二多通道脈衝震幅調變元件22之信號傳輸速度提升至一預定傳輸速度。舉例而言，該第一多通道脈衝震幅調變元件12或第二多通道脈衝震幅調變元件22利用一信號處理及數位/類比轉換元件或其它具類似功能元件提升其信號傳輸速度。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例 之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法包含步驟S7：接著，利用提升該第一多通道脈衝震幅調變元件12及第二多通道脈衝震幅調變元件22之信號傳輸速度方式提升該光發射次模組10及光接收次模組20之信號傳輸速度，例如：400Gb/s或1Tb/s，並形成一複合WDM/PAM光收發模組。

第3圖揭示本發明另一較佳實施例之多通道分 波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置之架構示意圖，其對應於第1圖。本發明另一較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置採用該光發射次模組10可選自四波長光發射次模組，而該光接收次模組20可選自四波長光接收次模組。另外，每個該光發射次模組10包含至少 一合光器〔optical multiplexer〕，而每個該光接收次模組20相對包含至少一分光器〔optical de-multiplexer〕。

第4圖揭示本發明較佳實施例之多通道分波多 工脈衝震幅調變式光收發器裝置組合於光收發模組之分解示意圖，其對應於第1及3圖。第5圖揭示本發明較佳實施例之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置組合於光收發模組之組合示意圖，其對應於第4圖。請參照第4及5圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之光收發模組1a包含一第一電路板100及一第二電路板200，且該第一電路板〔上電路板〕100及第二電路板〔下電路板〕200可選自CDFP電路板，即本發明較佳實施例之光收發模組1a可選擇採用CDFP規格。

請參照第1、3、4及5圖所示，將4個該多通 道雷射驅動元件11及4個該第一多通道脈衝震幅調變元件12或其它元件〔例如：信號處理及數位/類比轉換元件〕選擇設置於該第一電路板100上。相對的，將4個該多通道放大元件21及4個該第二多通道脈衝震幅調變元件22或其它元件〔例如：信號處理及數位/類比轉換元件〕亦選擇設置於該第二電路板200上。

請再參照第1、3、4及5圖所示，將4個該光 發射次模組10連接〔例如：焊接〕於該第一電路板100之一端，如第4圖所示。相對的，將4個該光接收次模組20亦連接於該第二電路板200之一端。另外，該光纖排線集線組30具有8個小接頭對應連接4個該光發射次模組10及4個該光接收次模組20。

請再參照第4及5圖所示，舉例而言，本發明 較佳實施例之光收發模組1a另包含一第一蓋板〔上蓋板〕、一第二蓋板〔下蓋板〕及一光纖插口，其用以組合形成一外殼體，且該外殼體包覆設置該第一電路板100、 第二電路板200、光發射次模組10、光接收次模組20及光纖排線集線組30，如第4圖所示。另外，該外殼體之兩端分別形成一光接口及一電接口。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1‧‧‧光收發模組

10‧‧‧光發射次模組

11‧‧‧多通道雷射驅動元件

12‧‧‧第一多通道脈衝震幅調變元件

20‧‧‧光接收次模組

21‧‧‧多通道放大元件

22‧‧‧第二多通道脈衝震幅調變元件

30‧‧‧光纖排線集線組

Claims (10)

1. 一種多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置，其包含：數個光發射次模組，其設置於至少一光收發模組內；數個多通道雷射驅動元件，其設置於該光收發模組內；數個第一多通道脈衝震幅調變元件，其設置於該光收發模組內，且該光發射次模組對應配合該多通道雷射驅動元件及第一多通道脈衝震幅調變元件而組成；數個光接收次模組，其設置於該光收發模組內；數個多通道放大元件，其設置於該光收發模組內；數個第二多通道脈衝震幅調變元件，其設置於該光收發模組內，且該光接收次模組對應配合該多通道放大元件及第二多通道脈衝震幅調變元件而組成；及至少一光纖排線集線組，其連接該光發射次模組及光接收次模組；其中將該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度提升至一預定傳輸速度，如此利用提升該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度方式提升該光發射次模組及光接收次模組之信號傳輸速度。
2. 依申請專利範圍第1項所述之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置，其中該光發射次模組包含一合光器，而該光接收次模組包含一分光器。
3. 依申請專利範圍第1項所述之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置，其中該光纖排線集線組選自一MT光纖排線集線組。
4. 依申請專利範圍第1項所述之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置，其中該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件選自一PAM4元件或一PAM8元件。
5. 依申請專利範圍第1項所述之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器裝置，其中該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件利用一信號處理及數位/類比轉換元件提升其信號傳輸速度。
6. 一種多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法，其包含：提供數個光發射次模組於一光收發模組內；利用數個該光發射次模組對應組合數個多通道雷射驅動元件及數個第一多通道脈衝震幅調變元件；提供數個光接收次模組於該光收發模組內；利用數個該光接收次模組對應組合數個多通道放大元件及數個第二多通道脈衝震幅調變元件；利用至少一光纖排線集線組連接該光發射次模組及光接收次模組；及將該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度提升至一預定傳輸速度；利用提升該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件之信號傳輸速度方式提升該光發射次模組及光接收次模組之信號傳輸速度。
7. 依申請專利範圍第6項所述之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法，其中該光發射次模組包含一合光器，而該光接收次模組包含一分光器。
8. 依申請專利範圍第6項所述之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法，其中該光纖排線集線組選自一MT光纖排線集線組。
9. 依申請專利範圍第6項所述之多通道分波多工脈衝震幅調變式光收發器製造方法，其中該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件選自一PAM4元件或一PAM8元件。
10. 依申請專利範圍第6項所述之多通道分波多工脈衝震 幅調變式光收發器製造方法，其中該第一多通道脈衝震幅調變元件及第二多通道脈衝震幅調變元件利用一信號處理及數位/類比轉換元件提升其信號傳輸速度。