TWI719882B - 對光學收發器進行失效預測之方法及相關光學收發器和光纖通訊系統 - Google Patents

對光學收發器進行失效預測之方法及相關光學收發器和光纖通訊系統 Download PDF

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Abstract

在對光學收發器進行失效預測時，首先在光學收發器的運作期間記錄相關光學收發器中一光發射次模組之效能的輸出光功率和操作電流。針對當前時間區段內所紀錄光發射次模組操作電流之平均斜率值除以前一時間區段內所紀錄光發射次模組操作電流之平均斜率值所得之第一比值和前一時間區段內所紀錄光發射次模組輸出光功率之平均斜率絕對值除以當前時間區段內所紀錄光發射次模組輸出光功率之平均斜率絕對值所得之第二比值，當判定第一比值和第二比值之乘積大於臨界值時，發出包含壽命預估資訊之失效預告通知。

Description

對光學收發器進行失效預測之方法及相關光學收發器和光纖通訊系統
本發明相關於一種對光學收發器進行失效預測之方法及相關光學收發器和光纖通訊系統，尤指一種依據發光元件之操作電流和輸出光功率之斜率變化關係來對光學收發器進行失效預測之方法及相關光學收發器和光纖通訊系統。
隨著網路的普及，網路容量需求的急劇成長促進了光纖通訊(fiber-optic communication)技術的發展。光纖通訊是指一種利用光學訊號與光纖來傳遞資訊的一種有線通訊方式，其具有長距離通信、高傳輸容量和高保密性等許多優點，已經成為當今最主要的有線通訊方式。
光纖通訊系統種類繁多，其內的零組件大致分為三大類：光纖及用光纖做成的光纜、光主動元件，以及光被動元件。在整個光纖通訊系統的架構中，光學收發器(transceiver)為整合光傳送器(transmitter) 及光接收器(receiver)之光主動元件，發送端光學收發器可透過電光轉換來將原本電性訊號換成光學訊號加以傳遞。在抵達目的後再由接收端光學收發器進行光電轉換，將光學訊號轉換回原先的電性訊號以供其它電子設備應用。
光學收發器通常使用雷射二極體(laser diode, LD)或發光二極體(light emitting diode, LED)等發光元件來提供光學訊號，發光元件的運作效能會影響光學收發器的電光轉換效率，因此需要一種對光學收發器進行失效預測之方法。
本發明提供一種對一光學收發器進行失效預測之方法，其包含在該光學收發器的運作期間記錄相關該光學收發器中一光發射次模組之效能的一輸出光功率和一操作電流；針對在一第一時間區段內所紀錄該操作電流之一第一平均斜率值和該輸出光功率之一第二平均斜率絕對值，以及在一第二時間區段內所紀錄該操作電流之一第三平均斜率值和該輸出光功率之一第四平均斜率絕對值，計算該第三平均斜率值除以該第一平均斜率值所得之一第一比值，以及計算該第二平均斜率絕對值除以該第四平均斜率絕對值所得之一第二比值；以及當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於一臨界值時，發出一失效預告通知，其中該第一時間區段和第二時間區段對應同一環境溫度條件，且該第一時間區段為早於該第二時間區段的一參考時間區段。
本發明另提供一種光學收發器，其包含一光發射次模組、一通知警示單元，以及一智慧監控模組。該光發射次模組包含一發光元件，用來將一電性訊號轉換成一光學訊號。該通知警示單元用來發出一失效預告通知。該智慧監控模組包含一監控電路和一運算控制單元。該監控電路用來在該光學收發器的運作期間記錄該發光元件的一輸出光功率和一操作電流。該運算控制單元用來針對在一第一時間區段內所紀錄該操作電流之一第一平均斜率值和該輸出光功率之一第二平均斜率絕對值，以及在一第二時間區段內所紀錄該操作電流之一第三平均斜率值和該輸出光功率之一第四平均斜率絕對值，計算該第三平均斜率值除以該第一平均斜率值所得之一第一比值，以及計算該第二平均斜率絕對值除以該第四平均斜率絕對值所得之一第二比值；以及當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於一臨界值時，指示該通知警示單元發出該失效預告通知，其中該第一時間區段和第二時間區段對應同一環境溫度條件，且該第一時間區段為早於該第二時間區段的一參考時間區段。
本發明另提供一種光纖通訊系統，其包含一第一光學收發器、一第二光學收發器、一第一光纖和一第二光纖。該第一光學收發器包含一第一光發射次模組，其包含一第一發光元件，用來將一第一電性訊號轉換成一第一光學訊號；一第一光接收次模組，其包含一第一光偵測元件，用來將一第二光學訊號轉換成一第二電性訊號；一第一通知警示單元，用來發出一第一失效預告通知；以及一第一智慧監控模組。該第一智慧監控模組包含一第一監控電路和一第一運算控制單元。該第一監控電路用來在該第一光學收發器的運作期間記錄該第一發光元件的一第一輸出光功率和一第一操作電流。針對在一第一時間區段內所紀錄該操作電流之一第一平均斜率測值和該輸出光功率之一第二平均斜率絕對值，以及在一第二時間區段內所紀錄該操作電流之一第三平均斜率值和該輸出光功率之一第四平均斜率絕對值，該第一運算控制單元用來計算該第三平均斜率值除以該第一平均斜率值所得之一第一比值，以及計算該第二平均斜率絕對值除以該第四平均斜率絕對值所得之一第二比值；以及當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於一第一臨界值時，指示該第一通知警示單元發出該第一失效預告通知，其中該第一時間區段和第二時間區段對應同一環境溫度條件，且該第一時間區段為早於該第二時間區段的一第一參考時間區段。該第二光學收發器包含一第二光發射次模組，其包含一第二發光元件，用來將一第三電性訊號轉換成該第二光學訊號；一第二光接收次模組，其包含一第二光偵測元件，用來將該第一光學訊號轉換成一第四電性訊號；一第二通知警示單元，用來發出一第二失效預告通知；以及一第二智慧監控模組運算，其包含一第二監控電路和一第二運算控制單元。該第二監控電路用來在該第二光學收發器的運作期間記錄該第二發光元件的一第二輸出光功率和一第二操作電流。針對在一第三時間區段內所紀錄該操作電流之一第五平均斜率值和該輸出光功率之一第六平均斜率絕對值，以及在一第四時間區段內所紀錄該操作電流之一第七平均斜率值和該輸出光功率之一第八平均斜率絕對值，該第二運算控制單元用來計算該第七平均斜率值除以該第五平均斜率值所得之一第三比值，以及計算該第六平均斜率絕對值除以該第八平均斜率絕對值所得之一第四比值；以及當判定該第三比值和該第四比值之乘積大於一第二臨界值時，指示該第二通知警示單元發出該第二失效預告通知，其中該第三時間區段和該第四時間區段對應同一環境溫度條件，且該第三時間區段為早於該第四時間區段之一第二參考時間區段。該第一光纖耦接於該第一光發射次模組和該第二光接收次模組之間，用來傳遞該第一光學訊號。該第二光纖耦接於該第二光發射次模組和該第一光接收次模組之間，用來傳遞該第二光學訊號。
第1圖為本發明實施例中一種光纖通訊系統100之功能方塊圖。光纖通訊系統100包含複數個光學收發器，彼此之間可透過光纖來傳輸光學訊號。每一光學收發器可利用光電效應來將電性訊號轉換成光學訊號，再透過光纖傳送至另一光學收發器；每一光學收發器在接收到其它光學收發器透過光纖傳來之光學訊號後，可利用光電效應將光學訊號轉換成電性訊號，再由其它電子設備加以使用。為了簡化說明，第1圖顯示了兩光學收發器之實施例，然而光纖通訊系統100中光學收發器之數量並不限定本發明之範疇。
第1圖所示之光纖通訊系統100包含一光學收發器100A、一光學收發器100B，以及兩光纖10和20。光學收發器100A包含一光發射次模組(transmission optical sub-assembly)TOSA_A、一光接收次模組(receiver optical sub-assembly) ROSA_A、一發送端放大電路30A、一接收端放大電路40A、一智慧監控模組50A，以及一通知警示單元60A。光學收發器100B包含一光發射次模組TOSA_B、一光接收次模組ROSA_B、一發送端放大動電路30B、一接收端放大電路40B、一智慧監控模組50B，以及一通知警示單元60B。光學收發器100A之光發射次模組TOSA_A可透過光纖10來傳輸光學訊號至光學收發器100B之光接收次模組ROSA_B，而光學收發器100B之光發射次模組TOSA_B可透過光纖20來傳輸光學訊號至光學收發器100A之光接收次模組ROSA_A。
光發射次模組TOSA_A和TOSA_B各包含發光元件、檢光元件，和光學鏡等裝置，並搭配陶磁套管(ferrule)、袖管(sleeve)、殼體和電晶體外型封裝(transistor outline can, TO-Can)等相關機構元件(未顯示於第1圖)。在光學收發器100A和100B中，光發射次模組TOSA_A和TOSA_B之發光元件可將電性訊號轉換成光學訊號，再由聚焦元件導入相對應的光纖來加以傳輸。在本發明實施例中，光發射次模組TOSA_A和TOSA_B中的發光元件可為雷射二極體或發光二極體，例如使用法布立-培若(Fabry-Perot, FP)雷射二極體、分布回饋式(distributed feedback, DFB)雷射二極體、垂直共振腔面射型雷射(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL)二極體、光纖布拉格光柵( fiber Bragg grating, FBG)雷射二極體、砷化鎵(GaAs)發光二極體，或砷化鎵磷(GaAsP)發光二極體等元件，進而提供不同調性、工作波長、速度和輸出功率之光學訊號。然而，光發射次模組TOSA_A和TOSA_B中發光元件之種類並不限定本發明之範疇。
光接收次模組ROSA_A和ROSA_B各包含光偵測元件、轉阻放大器和光學鏡等裝置，並搭配陶磁套管、袖管、殼體和TO-Can等相關機構元件(未顯示於第1圖)。在光學收發器100A和100B中，由光纖傳輸的光學訊號可由光學鏡導入光接收次模組ROSA_A和ROSA_B之光偵測元件，以將光學訊號轉換成電性訊號。在本發明實施例中，光接收次模組ROSA_A和ROSA_B中的光偵測元件可為PN介面光電二極體(PIN photodiode)、雪崩光電二極體(Avalanche photodiode, APD)或金屬-半導體-金屬(metal-semiconductor-metal, MSM) 光電二極體等元件。然而，光接收次模組ROSA_A和ROSA_B中光偵測元件之種類並不限定本發明之範疇。
發送端放大電路30A和30B可分別提供光發射次模組TOSA_A和TOSA_B中發光元件運作所需之驅動訊號，而接收端放大電路40A和40B可分別放大光接收次模組ROSA_A和ROSA_B中光偵測元件運作所輸出之訊號。
光學收發器100A之智慧監控模組50A包含一監控電路56A和一運算控制單元58A。光學收發器100B之智慧監控模組50B包含一監控電路56B和一運算控制單元58B。監控電路56A和56B可分別監測光學收發器100A和100B中各元件的狀態，使得運算控制單元58A和58B依此分別控制光學收發器100A和100B之運作。上述監測功能包含溫度監測(TOSA端或光學收發器整體溫度)、功率監測(TOSA端輸出功率、ROSA端接收功率)、發光元件的運作狀態監測(光學輸出功率、操作電流)等。上述控制功能包含開啟、關閉或重設系統，以及調整光發射次模組TOSA_A和TOSA_B中發光元件的驅動訊號。舉例來說，光發射次模組TOSA_A和TOSA_B中熱敏電阻之值會隨著相對應發光元件之溫度而變化，因此監控電路56A和56B可依據流經感溫元件之電流來監測相對應發光元件之溫度，在過熱時運算控制單元58A和58B可開啟相對應熱電致冷器，進而避免溫度變化造成發光元件的輸出特性有所改變。舉另一例來說，光發射次模組TOSA_A和TOSA_B中的檢光元件可接收相對應發光元件的光源並轉換成電流，因此監控電路56A和56B可依據檢光元件之電流值來監測相對應發光元件之光學輸出功率，進而使運算控制單元58A和58B能在自動功率控制(automatic power control, APC)架構下維持固定輸出功率。
第2圖為本發明實施例中對光纖通訊系統100進行失效預測之方法流程圖，其包含下列步驟：
步驟210：在參考時間區段光纖通訊系統內每一光學收發器定期地記錄其光發射次模組的溫度、輸出光功率和操作電流。
步驟220：在運作期間光纖通訊系統內每一光學收發器定期地記錄其光發射次模組的溫度、輸出光功率和操作電流。
步驟230：每一光學收發器定期地求出在紀錄時間區段Ti內光發射次模組操作電流之平均斜率值Ai和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值Bi。
步驟 240: 每一光學收發器依照對應於平均斜率值Ai和Bi的特定環境條件，求出在一參考時間區段T0內光發射次模組操作電流之平均斜率值A0和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值B0。
步驟250：每一光學收發器定期地判斷(Ai/A0)*(B0/Bi)>TH之條件是否成立；若是，執行步驟260；若否，執行步驟220。
步驟260：發出包含壽命預估訊息之失效預告通知。
在光纖通訊系統的初期運作期間，每一光學收發器會在步驟210中定期地記錄在參考時間區段期間內相關於TOSA端效能衰減的資料，例如記錄光發射次模組中發光元件的溫度、輸出光功率和操作電流。後續每一光學收發器會在步驟220中繼續定期地記錄在運作期間之相關於TOSA端效能衰減的資料，例如記錄光發射次模組中發光元件的溫度、輸出光功率和操作電流。如前所述，每一光學收發器之監控電路可依據流經光發射次模組中感溫元件之電流來得知發光元件之溫度，依據檢光元件之電流來得知發光元件之光學輸出功率，而發送放大電路所提供至發光元件之驅動訊號其值為已知。因此，每一光學收發器之監控電路可隨時地監測並記錄相對應光發射次模組中發光元件的溫度、輸出光功率和操作電流。
依據步驟210和220中所量測到之資料，每一光學收發器在步驟230和240中可求出在對應步驟220的環境溫度下於不同時間區段內的光發射次模組操作電流之平均斜率值和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值。
第3圖為本發明光纖通訊系統100在執行步驟230和240時之示意圖。S1代表光發射次模組操作電流之特性曲線，S2代表光發射次模組輸出光功率之特性曲線，T0代表參考時間區段，T1~T4代表紀錄時間區段T1，其中兩接續時間區段之間間隔一固定時間週期ΔT。
在步驟230中，在參考時間區段T0之後每隔一固定時間週期ΔT，每一光學收發器會求出在相對應紀錄時間區段Ti內光發射次模組操作電流之平均斜率值Ai和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值Bi。舉例來說，每一光學收發器會求出在紀錄時間區段T1內光發射次模組操作電流之平均斜率值A1和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值B1；每一光學收發器會求出在紀錄時間區段T2內光發射次模組操作電流之平均斜率值A2和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值B2。
在步驟240中，每一光學收發器會求出在參考時間區段T0內光發射次模組操作電流之平均斜率值A0和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值B0。平均斜率值A0為曲線S1在參考時間區段T0內之平均值，而平均斜率值B0為曲線S2在參考時間區段T0內之平均值。
造成發光元件失效的原因有很多種，其包含快速死亡(infant mortality)、外部危害(external hazards)和漸進老化(wear-out)等衰減機制。快速死亡的衰減機制主要是由嚴重的製程缺陷所造成，由於不良品發光元件中存在過多暗點缺陷(dark spot defect)和暗線缺陷(dark line defect)，在運作時這些缺陷會大幅降低活性區的發光效能而使得發光元件快速地失效。外部危害的衰減機制主要是由長時間在高壓條件下(高電流、高溫、高功率下)運作所造成，例如在嚴苛的操作環境或刻意進行的加壓老化測試中，發光元件中存在的缺陷會加速飽和，使其可能會在保證壽命期限之前就突然失效。漸進老化的衰減機制是因為發光元件的操作特性會隨著使用時間增加而改變，例如結構中的缺陷逐漸飽和而使操作電流異常地增加。
在步驟250中，每一光學收發器會定期地判斷(Ai/A0)*(B0/Bi)之值是否大於臨界值TH。如前所述，當光學收發器100A和100B在APC模式下運作時，光發射次模組TOSA_A和TOSA_B中的檢光元件會提供相關於發光元件輸出光功率的回饋電流，發送端放大電路30A和30B再分別依據相對應回饋電流之值來調整相對應發光元件之驅動訊號，使得光發射次模組TOSA_A和TOSA_B能維持固定的輸出光功率。無論是哪一種衰減機制，在APC模式下發光元件在接近失效時其操作電流會異常地上升，或是輸出光功率會異常地變化，使得光發射次模組操作電流之平均斜率值之比值(Ai/A0)或光發射次模組輸出光功率之平均斜率絕對值之比值(B0/Bi)異常地增加。因此當在步驟240中判定(Ai/A0)*(B0/Bi)>TH時，即可得知發光元件已經接近失效，進而接著在步驟260中發出失效預告通知，該通知亦可包含壽命預估資訊。
以第3圖之實施例來作說明，針對紀錄時間區段T1內光發射次模組操作電流之平均斜率值A1和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值B1，假設在步驟250中判定(A1/A0)*(B0/B1)之值不大於臨界值TH，此時並不會發出失效預告通知。針對紀錄時間區段T2內光發射次模組操作電流之平均斜率值A2和光發射次模組輸出光功率之平均斜率值B2，假設在步驟250中判定(A2/A0)*(B0/B2)之值大於臨界值TH，此時會在步驟250中發出失效預告通知，該通知亦可包含壽命預估資訊。
在本發明中，使用者可自行設定臨界值TH，進而調整失效判斷的靈敏度。在APC架構下運作時，光發射次模組輸出光功率會維持固定，使得(B0/B1)之值會接近1，因此在步驟250中亦可僅判斷(Ai/A0)之值是否大於臨界值TH。
在本發明中，每一光學收發器可依據當下發光元件之操作電流值、操作電流之斜率變化和一最高限流值來求出壽命預估資訊。上述最高限流值可由發光元件之種類和當下的操作溫度來決定，當判定(Ai/A0)*(B0/Bi)>TH之條件成立時，依據在當前時間區段內操作電流之值和斜率即可預估操作電流會在何時超過最高限流值，進而提供相對應之壽命預估資訊。
在本發明中，當一特定光學收發器判定其發光元件已經接近失效時，可使用通知警示單元來發出包含壽命預估訊息之失效通知。特定光學收發器之通知警示單元可將失效通知傳送至其它光學收發器，或是傳送至使用特定光學收發器之所有設備或系統。
綜上所述，在本發明光纖通訊系統中，每一光學收發器會定期地判斷其光發射次模組操作電流之斜率變化或輸出光功率之斜率絕對值變化。針對固定週期內光發射次模組操作電流之平均斜率值比值(Ai/A0)以及光發射次模組輸出光功率之平均斜率絕對值比值(B0/Bi)，當判定(Ai/A0)*(B0/Bi)之值大於臨界值TH，每一光學收發器會發出失效預告通知，該通知亦可包含壽命預估資訊，因此可準確地執行失效預測。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10、20:光纖 30A、30B:發送端放大電路 40A、40B:接收端放大電路 50A、50B:智慧監控模組 56A、56B:監控電路 58A、58B:運算控制單元 60A、60B:通知警示單元 100:光纖通訊系統 100A、100B:光學收發器 TOSA_A、TOSA_B:光發射次模組 ROSA_A、ROSA_B:光接收次模組 210~260:步驟
第1圖為本發明實施例中一種光纖通訊系統之功能方塊圖。 第2圖為本發明實施例中對光纖通訊系統進行失效預測之方法流程圖。 第3圖為本發明光纖通訊系統在進行失效預測時之示意圖。
210~260:步驟

Claims (6)

  1. 一種對一光學收發器(transceiver)進行失效預測之方法，其包含： 在該光學收發器的運作期間記錄相關該光學收發器中一光發射次模組(transmission optical sub-assembly, TOSA)之效能的一輸出光功率和一操作電流； 針對在一第一時間區段內所紀錄該操作電流之一第一平均斜率值和該輸出光功率之一第二平均斜率絕對值，以及在一第二時間區段內所紀錄該操作電流之一第三平均斜率值和該輸出光功率之一第四平均斜率絕對值，計算該第三平均斜率值除以該第一平均斜率值所得之一第一比值，以及計算該第二平均斜率絕對值除以該第四平均斜率絕對值所得之一第二比值；以及 當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於一臨界值時，發出一失效預告通知，其中該第一時間區段和第二時間區段對應同一環境溫度條件，且該第一時間區段為早於該第二時間區段的一參考時間區段。
  2. 如請求項1所述之方法，其另包含： 在該光學收發器的運作期間記錄該發光元件的一操作溫度； 依據該發光元件之種類和該操作溫度來決定一最高限流值； 當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於該臨界值時，依據該操作電流在該第二時間區段之值、該第三平均斜率值，以及該最高限流值來求出一壽命預估資訊；以及 發出包含該壽命預估資訊之該失效預告通知。
  3. 一種光學收發器，其包含： 一光發射次模組，其包含一發光元件，用來將一第一電性訊號轉換成一第一光學訊號； 一通知警示單元，用來發出一失效預告通知；以及 一智慧監控模組，其包含： 一監控電路，用來在該光學收發器的運作期間記錄該發光元件的一輸出光功率和一操作電流；以及 一運算控制單元，用來： 針對在一第一時間區段內所紀錄該操作電流之一第一平均斜率值和該輸出光功率之一第二平均斜率絕對值，以及在一第二時間區段內所紀錄該操作電流之一第三平均斜率值和該輸出光功率之一第四平均斜率絕對值，計算該第三平均斜率值除以該第一平均斜率值所得之一第一比值，以及計算該第二平均斜率絕對值除以該第四平均斜率絕對值所得之一第二比值；以及 當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於一臨界值時，指示該通知警示單元發出該失效預告通知，其中該第一時間區段和第二時間區段對應同一環境溫度條件，且該第一時間區段為早於該第二時間區段的一參考時間區段。
  4. 如請求項3所述之光學收發器，其中： 該監控電路另用來在該光學收發器的運作期間記錄該發光元件的一操作溫度；而 該運算控制單元另用來： 依據該發光元件之種類和該操作溫度來決定一最高限流值； 當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於該臨界值時，依據該操作電流在該第二時間區段之值、該第三平均斜率值，以及該最高限流值來求出一壽命預估資訊；以及 指示該通知警示單元發出包含該壽命預估資訊之該失效預告通知。
  5. 一種光纖通訊系統，其包含： 一第一光學收發器，其包含： 一第一光發射次模組，其包含一第一發光元件，用來將一第一電性訊號轉換成一第一光學訊號； 一第一光接收次模組(receiver optical sub-assembly, ROSA)，其包含一第一光偵測元件，用來將一第二光學訊號轉換成一第二電性訊號； 一第一通知警示單元，用來發出一第一失效預告通知；以及 一第一智慧監控模組，其包含： 一第一監控電路，用來在該第一光學收發器的運作期間記錄該第一發光元件的一第一輸出光功率和一第一操作電流；以及 一第一運算控制單元，用來： 針對在一第一時間區段內所紀錄該操作電流之一第一平均斜率測值和該輸出光功率之一第二平均斜率絕對值，以及在一第二時間區段內所紀錄該操作電流之一第三平均斜率值和該輸出光功率之一第四平均斜率絕對值，計算該第三平均斜率值除以該第一平均斜率值所得之一第一比值，以及計算該第二平均斜率絕對值除以該第四平均斜率絕對值所得之一第二比值；以及 當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於一第一臨界值時，指示該第一通知警示單元發出該第一失效預告通知，其中該第一時間區段和第二時間區段對應同一環境溫度條件，且該第一時間區段為早於該第二時間區段的一第一參考時間區段； 一第二光學收發器，其包含： 一第二光發射次模組，其包含一第二發光元件，用來將一第三電性訊號轉換成該第二光學訊號； 一第二光接收次模組，其包含一第二光偵測元件，用來將該第一光學訊號轉換成一第四電性訊號； 一第二通知警示單元，用來發出一第二失效預告通知；以及 一第二智慧監控模組，其包含： 一第二監控電路，用來在該第二光學收發器的運作期間記錄該第二發光元件的一第二輸出光功率和一第二操作電流；以及 一第二運算控制單元，用來： 針對在一第三時間區段內所紀錄該操作電流之一第五平均斜率值和該輸出光功率之一第六平均斜率絕對值，以及在一第四時間區段內所紀錄該操作電流之一第七平均斜率值和該輸出光功率之一第八平均斜率絕對值，計算該第七平均斜率值除以該第五平均斜率值所得之一第三比值，以及計算該第六平均斜率絕對值除以該第八平均斜率絕對值所得之一第四比值；以及 當判定該第三比值和該第四比值之乘積大於一第二臨界值時，指示該第二通知警示單元發出該第二失效預告通知，其中該第三時間區段和該第四時間區段對應同一環境溫度條件，且該第三時間區段為早於該第四時間區段之一第二參考時間區段； 一第一光纖，耦接於該第一光發射次模組和該第二光接收次模組之間，用來傳遞該第一光學訊號；以及 一第二光纖，耦接於該第二光發射次模組和該第一光接收次模組之間，用來傳遞該第二光學訊號。
  6. 如請求項5所述之光纖通訊系統，其中： 該第一監控電路另用來在該第一光學收發器的運作期間記錄該第一光發射次模組的一第一操作溫度； 該第一運算控制單元另用來： 依據該第一發光元件之種類和該第一操作溫度來決定一第一最高限流值； 當判定該第一比值和該第二比值之乘積大於該第一臨界值時，依據該第一操作電流在該第二時間區段之值、該第三平均斜率值，以及該第一最高限流值來求出一第一壽命預估資訊；以及 指示該第一通知警示單元發出包含該第一壽命預估資訊之該第一失效預告通知； 該第二監控電路另用來在該第二光學收發器的運作期間記錄該第二光發射次模組的一第二操作溫度；而 該第二運算控制單元另用來： 依據該第二發光元件之種類和該第二操作溫度來決定一第二最高限流值； 當判定該第三比值和該第四比值之乘積大於該第二臨界值時，依據該第二操作電流在該第四時間區段之值、該第七平均斜率值，以及該第二最高限流值來求出一第二壽命預估資訊；以及 指示該第二通知警示單元發出包含該第二壽命預估資訊之該第二失效預告通知。
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