TWM534822U - 主動型光學纜線 - Google Patents

Description

主動型光學纜線

本創作關於主動型光學纜線(active optical cable；AOC)。更具體言之，本創作係有關於用於決定AOC中的接收器耦合效率、鏈路邊限(link margin)、和鏈路拓樸(link topology)的方法。

AOC係一種光纖纜線，其末端可以被連接至至少一光對電或電對光轉換器，稱為一光學傳感器(optical transducer)。一光纖纜線可以具有一或多束光纖。一段全AOC(full AOC)包含兩端均具有傳感器之一段光纖纜線，而一段半AOC(half AOC)在一段光纖纜線的一端具有一傳感器，光纖纜線的另一端則連接至一光學連接器。一段全AOC可以連接兩個電系統，例如，位於一資料中心內的兩個伺服器。一段半AOC可以連接一電系統及一光學系統。AOC的末端包含光學傳感器，使得AOC能夠往返於電系統電性地發送及接收資料，同時透過光纖纜線光學式地發送及/或接收資料。

一AOC可以是單向式或者雙向式。一單向式AOC僅往一個方向傳送資料，而一雙向式AOC則能夠往兩個方向傳送資料。AOC可以包含一接收光學信號的接收器、一傳送光學信號的傳送器、或者一傳送並接收光學信號的收發器(transceiver)。一段全單向式AOC包含一傳送器及一接 收器。傳送器接收電信號，將該電信號轉換成光學信號，並且透過光纖纜線將該光學信號傳送至一接收器；而接收器從光纖纜線接收光學信號，將該光學信號轉換成電信號，並且傳送該電信號。一段全雙向式AOC包含兩個收發器，使得其能夠往兩個方向傳送及接收光學信號。

一段全雙向式AOC包含兩個收發器，使得其能夠往兩個方向傳送及接收資料。一段全AOC被視為一封閉鏈路或系統，因為只有藉由光纖纜線傳送的光學信號必須由連接至電連接器的兩個AOC末端產生。一對半AOC，一傳送器加上一接收器或者兩個收發器，能夠利用一光學連接器配對在一起以形成一個能夠被斷開的封閉鏈路。將兩個半AOC配對的原因之一係讓其能夠藉由插入一額外長度的光纖纜線而增加AOC之長度。

在一接收器之中或者一收發器的一接收部分之中，離開光纖纜線的光被導向一光偵測器(photodetector)。該光偵測器具有一已知的響應率(responsivity)，此通常被表示成一電流除以輸入光功率，意即，A/W。光偵測器連接至一跨阻放大器(transimpedance amplifier；TIA)，其將光偵測器接收到的光所產生之電流轉換成一個相關於入射至光偵測器上的光總量之電壓。其存在多種類型之TIA，諸如線性TIA、限幅TIA(limiting TIA)、以及具有一接收信號強度指標(received signal strength indicator；RSSI)輸出之限幅TIA。對於一個線性TIA而言，入射至光偵測器上的光總量或光功率可以根據該線性TIA的已知增益特性加以決定。接收器耦合效率係光偵測器接收到的離開光纖之光的百分比。若在一限幅TIA之上不具有一接收信號強度指標(RSSI)，則接收器耦合效率的測量將難以進行或根本不可能。一聚焦透鏡可以被設置於光纖末端與光偵測器之間。光纖對準透鏡的妥善程度或者 透鏡對準光偵測器的妥善程度的量測是困難或不可能的。此問題對於全AOC與半AOC二者而言均存在。

在一傳送器之中或者一收發器中的一傳送部分之中，藉由使用雷射或一些其他光源，諸如發光二極體(LED)，電信號被轉換成光。垂直腔面射型雷射(vertical-cavity surface-emitting laser；VCSEL)可以被使用做為上述之雷射。該VCSEL可以包含一個別控制雷射陣列。來自雷射的光被導控於光纖纜線。傳送器耦合效率係進入光纖的雷射光的百分比。光纖不具有一個指示其接收到的總光量之機制。一聚焦透鏡可以被設置於光纖末端與雷射之間。對於全AOC而言，光纖對準透鏡的妥善程度或者透鏡對準雷射的妥善程度的量測是困難或不可能的。光學耦合可以在一傳送器半AOC之中測量，因為耦合入光纖的光功率可以使用一市售功率計加以偵測。

邊限係一鏈路能夠容忍並且仍可正常運作的漏損總量。例如，若一傳送器發出-1dBm之功率，且若接收器需要至少-10dBm之功率以正常運作，則傳送器與接收器之間能夠容忍9dB的功率漏損。光纖之中的耦合效率和衰減將佔有9dB功率的部分，其餘部分則是邊限。邊限的總量無法在其中使用一全AOC或配對AOC的一個封閉鏈路之中量測，因為接收器耦合效率僅能使用半AOC量測。此外，接收器和傳送器耦合效率無法在一全AOC或一配對半AOC的一封閉鏈路之中量測。

其需要光纖中的功率和抵達光偵測器的功率以決定接收器耦合效率。對一配對AOC中之一半AOC進行配對之前，其有可能量測未配對半AOC中之光纖中的功率。然而，其無法決定接收器耦合效率，因為實際抵達光偵測器的功率無法被決定。

邊限無法在全AOC之中量測，因為其係一段無額外連接器之封閉鏈路。雷射與傳送器上的光纖之間存在一未知的傳送耦合效率。位於接收器光纖中的光總量亦是未知，此使得其不可能知道光纖與接收器內部的光偵測器之間的接收器耦合效率。

邊限無法在配對半AOC之中量測，其中一光學連接器配對兩個半AOC。為了決定耦合入接收器的光總量，其必須知道雷射發出的光功率、介於兩個半AOC之間的光學連接之傳輸、以及接收器中連接之後來自光纖之耦合。然而，目前並無已知的方法決定有多少光實際抵達接收器，其是最令人關切的數值。

系統之中AOC的使用可以具有許多不同的光纖及連接佈放於兩個半AOC之間。其並無已知的方法在AOC已安裝之後決定一鏈路之中有多少邊限；只能看到鏈路正常運作或是無法正常運作。

其有可能使用目視品質檢測，可以給出一個鏈路邊限的定性量測，但目視品質檢測僅提供鏈路邊限之一粗略估計。位元錯誤率可以藉由使用一光學衰減器(optical attenuator)調整光功率加以量測，並且將錯誤的頻繁次數做為一光功率之函數量測。然而，位元錯誤率量測耗費時間，且僅能在半AOC上執行。位元錯誤率量測無法在全AOC上執行，因為位元錯誤率量測需要傳送器的輸出功率被調整到已知的位準，同時維持RF效能。儘管其有可能改變雷射的驅動電流，從而調整傳送功率，但其難以在傳送一信號時改變驅動電流。

一些TIA具有一整合式RSSI功能，測量光偵測器發出的電流。然而，並非所有的TIA均具有一整合式RSSI功能。若在一限幅TIA之 中不具有一整合式RSSU功能，則光偵測器電流無法由TIA量測。由於電流無法被量測，故其不可能決定多少光正被光偵測器接收。

在具有眾多鏈路的系統之中，鏈路的拓樸結構可能難以決定。

為了克服上述的問題，本創作的較佳實施例提出用以決定AOC中的接收器耦合效率、鏈路邊限、以及鏈路拓樸的方法。

本創作之一較佳實施例提出一種用於決定一半主動型光學纜線之接收器耦合效率的方法，該半主動型光學纜線包含一光偵測器和連接至該光偵測器之一輸出的一跨阻放大器，其中該跨阻放大器在入射於該光偵測器上的光功率低於一臨界光功率之時壓制其輸出，該方法包含變動輸入至該半主動型光學纜線之光功率以決定該跨阻放大器在壓制其輸出時之一最大光功率，並藉由計算該臨界光功率相對於該跨阻放大器在壓制其輸出時之該最大光功率之一比例而決定一接收器耦合效率。

該光功率可以被減少，直到該跨阻放大器壓制其輸出為止，或者被增加，直到該跨阻放大器停止壓制其輸出為止。在較佳的實施方式之中，該跨阻放大器係在壓制其輸出之時提供一壓制信號。在較佳的實施方式之中，變動該光功率之步驟包含使用一可變光學衰減器、使用一或多個典範傳送器(golden transmitter)、或者藉由變動偏壓電流而變動一光源之光功率。臨界光功率較佳的實施方式係根據光偵測器與跨阻放大器之特性被計算出來。

本創作之一較佳實施例包含一種決定一全主動型光學纜線 之一通道中的鏈路漏損之方法，該方法包含組裝該全主動型光學纜線，其具有一通道，該通道包含一光源、光學式地連接至該光源之一光偵測器、以及連接至該光偵測器之一輸出之一跨阻放大器，其中該跨阻放大器在入射於該光偵測器上的光功率低於一臨界光功率之時壓制其輸出；在該全主動型光學纜線的組裝期間，決定該光源隨著偏壓電流之一函數變化的光功率；在該全主動型光學纜線的組裝之後，變動該光源之光功率以決定該跨阻放大器在壓制其輸出時之該光源之一最大光功率；以及藉由從該臨界光功率扣除該跨阻放大器在壓制其輸出時之該光源之該最大光功率而決定該通道中之鏈路漏損。

在較佳的實施方式之中，決定該光源隨著偏壓電流之一函數變化的光功率的步驟包含變動該光源之一偏壓電流，並在該主動型光學纜線中之該光源的組裝之前，量測該光源隨著該偏壓電流之一函數變化的光功率。在較佳的實施方式之中，變動該偏壓電流之步驟並未包含施加一射頻信號至該偏壓電流。在較佳實施方式之中，在全主動型光學纜線的組裝之後，鏈路漏損係被使用做為一品質保證門檻(quality assurance gate)。在較佳的實施方式之中，光偵測器係藉由一光纖纜線光學式地連接至該光源。

本創作之一較佳實施例提出一種決定一全主動型光學纜線之一通道中的鏈路漏損之方法，該全主動型光學纜線包含一光源、光學式地連接至該光源之一光偵測器、以及連接至該光偵測器之一輸出之一跨阻放大器，其中該跨阻放大器在入射於該光偵測器上的光功率低於一臨界光功率之時壓制其輸出，該方法包含變動該光源之光功率以決定該跨阻放大器在壓制其輸出時之該光源之一最大光功率；以及藉由從該臨界光功率扣 除該跨阻放大器在壓制其輸出時之該光源之該最大光功率而決定該通道中之鏈路漏損。

在較佳的實施方式之中，該光源之光功率係該光源之一偏壓電流的一個已知函數，且變動該光源之光功率的步驟包含變動該光源之該偏壓電流以產生一已知光功率。

本創作之一較佳實施例包含一種全主動型光學纜線，該全主動型光學纜線包含一光源；一光偵測器，光學式地連接至該光源；以及一跨阻放大器，連接至該光偵測器之一輸出，其中該跨阻放大器在入射於該光偵測器上的光功率低於一臨界光功率之時壓制其輸出；以及記憶體，用以儲存相關於該主動型光學纜線之一初始鏈路漏損之一數值。

在較佳的實施方式之中，該主動型光學纜線另外包含一處理器，連接至該記憶體，其中該記憶體儲存該臨界光功率，以及該光源隨著偏壓電流之一函數變化的光功率數值，且其中該處理器藉由變動該光源之光功率以決定該跨阻放大器在壓制其輸出時之該光源之一最大光功率而計算鏈路漏損，並且藉由從該臨界光功率扣除該跨阻放大器在壓制其輸出時之該光源之該最大光功率而決定鏈路漏損。

在較佳的實施方式之中，該處理器係藉由從所決定的鏈路漏損扣除原始鏈路漏損而計算鏈路漏損中之一變化。在較佳的實施方式之中，該記憶體係包含於該處理器之中。在較佳的實施方式之中，該處理器係藉由變動該光源之一偏壓電流而變動該光源之光功率，以根據儲存於該記憶體之中的光功率數值產生一已知光功率。

本創作之一較佳實施例提出一種決定具有多個全主動型光 學纜線之系統之鏈路拓樸的方法，其中該多個全主動型光學纜線中的每一者均包含多個通道且該多個通道中的每一者均包含一光源、光學式地連接至該光源之一光偵測器、以及連接至該光偵測器之一輸出之一跨阻放大器，其中該跨阻放大器在該光偵測器偵測到的光功率低於一臨界光功率之時壓制其輸出，該方法包含將位於一傳送器中之光源之光功率之一型樣選擇成高於該臨界光功率或者低於該臨界光功率，並且藉由將在接收器中的受壓制與未受壓制之跨阻放大器輸出之一型樣與在該傳送器中之光源之光功率之該型樣進行匹配，以決定哪個接收器連接至該傳送器。

經由以下本創作較佳實施例參照附圖之詳細說明，本創作的前述和其他特徵、元件、特性、步驟、與優點將更趨於明顯。

101‧‧‧外殼

102‧‧‧基板

103‧‧‧處理器

107‧‧‧光偵測器

108‧‧‧光學轉接卡

109‧‧‧垂直腔面射型雷射(VCSEL)

110‧‧‧模壓光學結構(MOS)

111‧‧‧光學纜線

112‧‧‧光纖

202‧‧‧基板

203‧‧‧處理器

207‧‧‧光偵測器

209‧‧‧垂直腔面射型雷射(VCSEL)

210‧‧‧模壓光學結構(MOS)

211‧‧‧光學纜線

213‧‧‧散熱件

214‧‧‧驅動器

215‧‧‧跨阻放大器(TIA)

301‧‧‧末端

302‧‧‧末端

303‧‧‧光學纜線

304‧‧‧母型MT末端

305‧‧‧公型MT末端

306‧‧‧母型MTP末端

307‧‧‧公型MTP末端

308‧‧‧註冊密鑰

309‧‧‧Prizm型MT末端

圖1係用於量測半AOC的接收器耦合效率的測試之示意圖。

圖2顯示一種用以量測不具有衰減器之半AOC的接收器耦合效率的方法。

圖3顯示用於執行鏈路邊限測試的校準步驟。

圖4係一AOC之一分解視圖。

圖5A係一收發器之一印刷電路板與一模壓光學結構(molded optical structure；MOS)之一分解上視圖。

圖5B係顯示於圖5A之中的印刷電路板之一底視圖。

圖6係一AOC之一立體視圖。

圖7係顯示於圖6之中的AOC之一分解視圖。

圖8A係可以配合圖7所示之AOC使用的一傳送器之一印刷電路板與一模壓光學結構之一分解視圖。

圖8B係可以配合圖7所示之AOC使用的一接收器之一印刷電路板與一模壓光學結構之一分解視圖。

圖9係一全AOC之一頂部立體視圖。

圖10係顯示於圖9之中的全AOC之一底部立體視圖。

圖11係一環路型全AOC(looped full AOC)之一頂部立體視圖。

圖12至圖23係半AOC之頂部和底部視圖。

圖24和圖25係呈一y型組態的兩個半AOC之頂部和底部視圖。

本創作的較佳實施例提出用以決定AOC中的接收器耦合效率、鏈路邊限、以及鏈路拓樸的方法。較佳實施例中的方法被歸類成以下子集：1)一種可被用以量測半AOC之接收器耦合效率的測試；2)一種可被用以量測具有全AOC或配對半AOC之封閉鏈路的鏈路邊限的測試；以及3)一種可被用以決定哪個接收器被配對至一特定傳送器以決定鏈路拓樸之測試。

接收器耦合效率

接收器耦合效率可以使用一種依據本創作一較佳實施例的方法加以量測，藉由注入一已知量之光功率以及藉由記錄TIA何時進行壓制。

光學信號通常係以數位信號的形式傳送，意即，零和一。光學零信號(optical zero signal)被傳送於一縮減功率位準處，例如，光學一信號(optical one signal)的功率位準的50%，但並非一零功率位準。零功率位準表示並無光學信號正被傳送，而非光學零信號正被傳送。

在接收器或者一收發器的接收部分之中，TIA連接至光偵測器之輸出。除非光偵測器的平均輸出高於一特定臨界位準，否則TIA的輸出係被壓制或抑制的。舉例而言，當一AOC並未打算被傳送之時，該AOC可以傳送非資料的雜訊信號，意即，非一且非零。若TIA輸出並未被抑制或壓制，則一雜訊信號可能被誤認為資料而容易導致系統錯誤。

使用於接收器之中的多數TIA具有此壓制特徵。當光偵測器因為其接收的低光功率而產生太少電流之時，TIA即壓制光偵測器之輸出。使用壓制決定接收器耦合效率具有能夠配合全AOC與半AOC二者使用以及時間效率極佳的好處。耦合效率測試可以執行得非常迅速地，並無使用複雜及昂貴的高速調變設備。由於壓制特徵係使用於多數接收器中之TIA的一個標準特徵，故接收器之中不需要額外的硬體或功能。

用於決定一半AOC中之一接收器的接收器耦合效率的方法仰賴光學輸入功率之調整，直到接收器改變TIA的輸出是否被壓制為止。光學輸入功率可以被減少，直到TIA的輸出被壓制為止，此係一個從不壓制到壓制的改變。或者，光學輸入功率可以被增加，直到TIA的輸出不再被壓制為止，此係一個從壓制到不壓制的改變。造成壓制的最大輸入光功率可以在TIA的輸出從不壓制改變成壓制之時或者在TIA的輸出從壓制改變成不壓制之時決定。以一類似方式，其亦可以決定未造成壓制的最小輸 入光功率。圖1顯示一種用於決定接收器耦合效率的方法之一非限定性示例。

例如，其可以使用一可變光學衰減器降低接收器的輸入光功率，直到TIA壓制輸出為止，以量測接收器耦合效率。當TIA壓制輸出之時，該TIA提供一壓制信號或旗標以指示該TIA的輸出已被壓制。藉由讓一資料零信號能夠從一被壓制輸出區分出來，該壓制信號使其更容易決定輸出被壓制。壓制信號之偵測讓接收器之耦合效率能夠被決定，因為輸出被壓制於入射至光偵測器上的輸入光功率之一已知位準處。或者，並非減少輸入光功率，而是可以增加輸入光功率，直到TIA停止提供壓制信號為止。

若TIA之臨界壓制位準係可調整的，則其偏好將臨界壓制位準設定成其最高位準。該最高臨界壓制位準對應至最高輸入光功率，此使得其能夠進行最精確之量測。若TIA之臨界壓制位準係不可調整的，則TIA壓制於一固定輸入光功率處。

舉例而言，藉由知道光偵測器的響應率、一線性TIA的TIA增益特性或一限幅TIA的RSSI、以及TIA之臨界壓制位準，其可以計算觸發TIA中之壓制所需要的光偵測器入射光功率。藉由取得已知的所計算出的觸發壓制之輸入光功率相對於產生壓制的最大輸入光功率之比例，耦合效率即被決定。

圖2顯示用於決定接收器耦合效率的另一種方法。此方法並不使用一光學衰減器，而是需要使用具有一已知功率位準之一典範傳送器，或者藉由以軟體調整偏壓電流而將光來源校準至一已知功率位準並且 在量測耦合效率之前記錄輸出功率位準。接著，無論該已知功率位準是否致使TIA壓制輸出，均記錄之。其可以藉由提供一不同的典範傳送器或者藉由調整偏壓電流，以增加或減少功率位準。當功率位準掉落到壓制臨界位準以下之時，TIA壓制其輸出並提供前述之壓制信號，且功率位準被記錄。或者，其可以增加功率位準，直到壓制信號未被提供為止，並且記錄功率位準。

相較於前述之位元錯誤率量測法，使用本創作的較佳方法更具時間效率。由於本創作的此等較佳方法不需要光學信號調變且可以使用一固定光功率而非RF調變光功率，故本創作的此等較佳方法在光功率的範圍內具有遠遠更多之彈性，且此可在無須維持一RF效能等級下達成，但在位元錯誤率量測法之中則必須維持之。壓制信號取決於固定或平均光學輸入功率之位準。不使用調變並不會失去量測抵達接收器的總光量的能力，但確實讓光來源或傳送器的輸出功率能夠得到較好的控制。

鏈路邊限

藉由將雷射輸出功率理解為注入電流之一函數，其可以使用一種依據本創作一較佳實施例的方法量測鏈路總漏損。此量測需要一初始校準測試在透鏡被裝載於毗鄰雷射之前執行。此測試可以在VCSEL被裝載至PCB 102之時但在模壓光學結構110被安裝之前執行，如圖5A之中所見。一積分球(integrating sphere)可以被置放於VCSEL陣列之中的每一個雷射附近。該積分球捕捉從VCSEL發出的光，使得總輸出光功率可以被記錄成偏壓電流的一個函數。鏈路總漏損量測可以在具有全AOC或者配對半AOC的封閉鏈路上執行。鏈路總漏損相關於多少漏損存在於鏈路之中，而邊限 則相關於鏈路之中能夠容忍多少額外漏損而仍正常運作。

由於此方法可以使用於所有的封閉鏈路，包含全AOC，故其可以被使用做為一診斷工具以確保適切的鏈路效能。此方法可以被實施成一韌體工具以讓其能夠決定鏈路邊限。例如，在一個使用多個鏈路的系統之中，其需要知道每一鏈路之中的邊限總量且不干擾鏈路。使用此方法提供一診斷工具，能夠在沒有任何實體干預之下決定每一鏈路尚存的邊限總量。此方法可以在鏈路的初始系統設置期間使用，或者可被用以隨著時間之推進監測鏈路的健康狀況。

在具有一全AOC或一配對半AOC的一個封閉系統之中，鏈路邊限的量測需要兩個步驟：1)傳送器校準；以及2)鏈路邊限量測。

校準步驟被用以量測與記錄達成預定功率位準所需要的偏壓電流。圖3顯示校準步驟。在較佳的實施方式之中，校準步驟係在AOC製造期間聚焦透鏡安裝至傳送器之前執行。來自雷射的光被發射至自由空間並且被一積分球捕捉到。使用該積分球量測隨著偏壓電流之一函數變化的光學輸出功率被記錄並儲存以供未來使用。在執行校準步驟之後，隨著偏壓電流之一函數變化的發光功率可以被儲存於AOC韌體中的一個對照表(lookup table)之中，舉例而言，其可以被儲存於圖5B之中所顯示的處理器103之中及/或使用於AOC之製造的製造測試設備之中。

鏈路邊限量測的第二步驟可以在製造AOC之後執行。對於一個全AOC而言，光功率再也不能藉由一可變光學衰減器進行調整，因為 其係一封閉鏈路。取而代之的是，其可以藉由改變驅動傳送器上之雷射的電流量而將光功率調整至已知的功率位準。達成所需功率位準所必需的電流在校準步驟期間被儲存於AOC的韌體之中。其可以藉由根據接收器進行壓制處的光偵測器與TIA之特性從接收器在壓制時的傳送器最大光功率扣除計算出的光功率而計算出鏈路總漏損。AOC的初始鏈路邊限可以使用初始功率位準與致使TIA進行壓制的功率位準決定。為了AOC鏈路之運作，接收器需要一特定最小功率位準，稱為Rx靈敏度(接收靈敏度)。該Rx靈敏度可以是正比於致使TIA進行壓制的功率位準。因此，其可以藉由知道該初始AOC功率位準、致使TIA進行壓制的功率位準、和Rx靈敏度與致使TIA進行壓制的功率位準之間的比例，決定初始鏈路邊限。

鏈路邊限測試可以被使用於品質保證的製造當中，以在任何產品銷售之中確保充分的鏈路邊限。一品質保證門檻可以被建立，使得一主動型光學纜線必須具有足夠的鏈路邊限以通過該品質保證門檻。鏈路邊限測試亦可以被使用做為對於已安裝AOC之一自我診斷檢測。其可以藉由將輸出光功率調整至校準步驟期間儲存於AOC韌體中的已知功率位準，而量測接收器在進行壓制時的最大光功率。根據該最大光功率，其將清楚看出AOC是否已劣化而需要置換。

例如，於一初始時間處，1mW之光功率被決定係輸出在被壓制時的最大光功率，而在一稍後的時間處，2mW之光功率被決定係輸出在被壓制時的最大光功率。據此可以從而判定AOC已劣化而造成1mW的功率已經漏損。此代表一個50%的功率縮減或者鏈路邊限中的一個3dB下降。光學功率可以等效地以dBm表示。在此例之中，初始光功率係0Bm(1 mW)，而最終光功率係3dBm(2mW)。故鏈路漏損係3dB。

將AOC的初始鏈路漏損，或者一相關的量，儲存於其記憶體之中有助於該AOC的使用。許多AOC可以被整合入複雜的電腦及通信系統之中。使用上述的方法，此等系統可以質詢系統中任何AOC的任何通道以決定其目前的鏈路漏損。由於初始鏈路漏損已被儲存於記憶體之中，故初始鏈路漏損可以與目前鏈路漏損進行比較，以指示出可能的鏈路邊限減損。此資訊可以在對系統進行除錯時使用，並且主動地置換露出敗象的任何AOC。

鏈路拓樸

此方法亦可以被用以決定哪個傳送器與接收器彼此配對。在一個具有眾多AOC的系統之中，有時候其難以判定哪個傳送器連接至哪個接收器。在此一系統之中，該眾多AOC之中的每一者均包含一傳送器以及藉由一光學纜線連接之一接收器。該AOC於傳送器與接收器之間亦包含多個通道，其中每一通道均在傳送器之中包含一雷射且在接收器之中包含一光偵測器與一TIA二者。藉由使用壓制，其有可能透過讓每一個傳送器致能一特有數目與方位之雷射，而決定哪個傳送器連接至一特定接收器。除了傳送器已致能者之外，AOC的所有通道均將在配對的接收器上被壓制。因此，其有可能推論出哪些傳送器與接收器彼此相連。若鏈路比可能的特有型樣還多，則該方法可以依序針對已配對的成對傳送器/接收器之子集執行。

舉例而言，假設一系統具有數目眾多的多通道AOC，且每一傳送器均連接至一對應接收器。則其有可能在每一傳送器上致能一特有 未壓制通道型樣，使得具有完全相同未壓制通道型樣之接收器將被配對至具有該特有未壓制通道型樣的傳送器。在一個具有12個通道的AOC之中，傳送器的外側的兩個通道(第一及第十二通道)可以是未壓制的。因此，其將無光功率抵達對應接收器的中間十個通道，使得這些中間的十個通道應該被壓制。在另一個成對傳送器/接收器之上，可以使用一不同的特型樣，例如，第一及第二通道可以不被壓制，以決定一成對傳送器及接收器被配對。因此，對於具有12個通道的AOC，其有可能提供4096(=2¹²)個特有型樣。

做為另一示例，假設系統包含數目眾多的雙向式AOC，例如，包含具有四通道供接收以及四通道供傳送的QSFP。雙向式AOC包含連接的主方與目標收發器。其從而有可能在該主方與目標收發器二者之上提供一特有的未壓制通道型樣。因此，對於具有四個雙向通道的AOC，其有可能提供256(=2⁸)個特有型樣。若系統包含總共500個鏈路，則拓樸結構可以在兩個步驟中完成映射：第一，500個鏈路中的256個可以被映射，以及第二，最後的144個鏈路可以被映射。

上述的本創作較佳方法可套用於圖4至圖25之中所顯示的AOC。顯示於圖4至圖25之中的AOC係可以配合本創作之較佳方法使用的AOC之示例；然而，其有可能使用其他AOC。

實施本創作較佳實施例之方法的裝置

較佳實施例之方法可以實施於任何適當的AOC之中，其範例顯示於圖4至圖25之中。

圖4至圖5B顯示一個具有一收發器之雙向式AOC，該收發器能夠接收光學信號並且能夠傳送光學信號。如圖5A之中所示，該雙向式 收發器包含能夠接收光學信號之一光偵測器107和能夠傳送光學信號之一VCSEL 109二者。

該收發器包含一外殼101、具有光纖112之一光學纜線111、一基板102、耦接或連接至基板102及光纖112之一模壓光學結構(MOS)110、以及一光學轉接卡(optical riser)108。基板102包含一光偵測器107、一VCSEL 109、以及一處理器103。如圖5A之中所示，光偵測器107、VCSEL 109、以及處理器103可以被設置於基板102的對立表面上。其亦可能將光偵測器107、VCSEL 109、和處理器103設置於基板102的同一表面之上。

圖6至圖8B顯示一單向式AOC，其可以接收光學信號或者傳送光學信號。圖8A顯示一個具有一VCSEL和一驅動器之傳送器。圖8B顯示一個具有一光偵測器和一TIA之接收器。

圖6及圖7顯示一個可以是一傳送器、一接收器、或者一收發器的裝置，取決於包含於基板202之上的構件。該裝置包含一光學纜線211、一基板202、耦接或連接至基板202以及光纖212之一MOS 210、一處理器203、以及一選擇性散熱件(heatsink)213。如圖8A之中所示，對於一傳送器而言，基板202包含一驅動器214、一VCSEL 209、以及一處理器203。如圖8A之中所示，對於一接收器而言，基板202包含一TIA 215、一光偵測器207、以及一處理器203。

雖然圖5B及圖7至圖8B之中顯示處理器103、203，但任何適當的計算或處理裝置均可以使用，諸如一處理器或FPGA(field programmable gate array；現場可程式邏輯閘陣列)。處理器102、203可以被 編程以使用於實施上述的方法。

為了決定一接收器之耦合效率，接收器的處理器可以被編程以記錄或指示TIA何時提供表示輸出已被壓制的壓制信號。

為了決定鏈路總漏損，校準步驟的結果，意即，假如處理器具有專用之記憶體或者一記憶體連接至處理器，則隨著偏壓電流之一函數變化的光學輸出之一對應表可以儲存於處理器之中。藉由調整驅動雷射的偏壓電流量而決定接收器在進行壓制時的最大光功率，該處理器可以被編程以決定鏈路總漏損。藉由根據接收器進行壓制處的光偵測器與TIA之特性從接收器在壓制時的傳送器最大光功率扣除計算出的光功率，處理器可以計算出鏈路總漏損。鏈路漏損或者諸如鏈路邊限、壓制臨界偏壓電流等若干相關數值均可以被儲存於記憶體之中。

為了決定一個具有眾多AOC的系統中的鏈路拓樸，每一傳送器中的處理器均可以被編程以針對雷射選擇一偏壓電流型樣，使得一些通道的光功率高於壓制臨界值並使得其他通道的光功率低於壓制臨界值。並且每一接收器中的處理器均可以被編程以提供壓制及未壓制通道之型樣，使得其可以藉由將偏壓電流型樣與壓制及未壓制通道之型樣進行匹配，以決定AOC之拓樸結構。

圖9至圖11顯示全AOC，而圖12至圖25顯示半AOC。圖9至圖25之中所示之AOC顯示特定的電對光連接器以及特定的光學連接器；然而，其亦可以使用其他電對光連接器和光學連接器。

圖9和圖10顯示一標準型全AOC的頂部與底部，該標準型全AOC包含由一光學纜線303連接的兩個末端301、302。該二末端301、 302可以是一接收器與一傳送器或者可以是兩個收發器。末端301、302類似圖6之中顯示的裝置，但其他接收器、傳送器、或收發器亦可以使用。圖11顯示一環路型AOC，其中末端301、302的其中一者相對於另一末端302、301被倒置。

圖12和圖13顯示一半AOC的頂部與底部，該半AOC包含末端301以及一母型MT末端304。圖14和圖15顯示一半AOC的頂部與底部，該半AOC包含末端301以及一公型MT末端305。圖16和圖17顯示一半AOC的頂部與底部，該半AOC包含末端301以及一母型MTP末端306。圖18和圖19顯示一半AOC的頂部與底部，該半AOC包含末端301以及一個其中註冊密鑰(registration key)308位於底部的公型MTP末端307。圖20和圖21顯示一半AOC的頂部與底部，該半AOC包含末端301以及一個其中註冊密鑰308位於頂部的公型MTP末端307，。圖22和圖23顯示一半AOC的頂部與底部，該半AOC包含末端301以及一Prizm型MT末端309。圖24和圖25顯示一Y型纜線的頂部與底部，該Y型纜線包含兩個末端301以及一個其中註冊密鑰308位於頂部的公型MTP末端307。母型MT末端304、公型MT末端305、母型MTP末端306、公型MTP末端307、以及Prizm型MT末端309均係光學連接器，而末端301係一光對電連接器。

其應能理解，前述之說明僅係本創作之例示。熟習相關技術者當能在未脫離本創作的範疇下提出各種備選與修改。因此，本創作預計包含所有此等落入所附申請專利範圍請求項的範疇之內的備選、修改、以及變異。

202‧‧‧基板

203‧‧‧處理器

207‧‧‧光偵測器

210‧‧‧模壓光學結構(MOS)

215‧‧‧跨阻放大器(TIA)

Claims (5)

1. 一種主動型光學纜線，包含：一光源；一光偵測器，光學式地連接至該光源；以及一跨阻放大器，連接至該光偵測器之一輸出，其中，當入射於該光偵測器上的光功率低於一臨界光功率時，該跨阻放大器係壓制其輸出；以及一處理器，連接至一記憶體；其中該記憶體儲存相關於該主動型光學纜線之一初始鏈路漏損之一數值，其中該記憶體儲存該光源隨著偏壓電流之一函數變化的光功率數值。
2. 如申請專利範圍第1項之主動型光學纜線，其中，該記憶體儲存該臨界光功率；且該處理器藉由以下步驟計算鏈路漏損：變動該光源之光功率，以決定該跨阻放大器在壓制其輸出時之該光源之一最大光功率；以及藉由從該臨界光功率扣除該跨阻放大器在壓制其輸出時之該光源之該最大光功率而決定鏈路漏損。
3. 如申請專利範圍第2項之主動型光學纜線，其中該處理器藉由從所決定的鏈路漏損扣除原始的鏈路漏損而計算鏈路漏損中之一變化。
4. 如申請專利範圍第2項之主動型光學纜線，其中該記憶體包含於該處理器之中。
5. 如申請專利範圍第2項之主動型光學纜線，其中該處理器藉由變動 該光源之一偏壓電流而變動該光源之光功率，以根據儲存於該記憶體之中的光功率數值產生一已知光功率。