[發明專利]具有遠離轉阻放大器的光檢測器的接收機光學組件(ROAS)和其相關元件、電路與方法

有效

• 申請號: 201380057616.6
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN105122686A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 安德魯·科爾;布萊恩·杰弗里·加洛韋;約瑟夫·彼得·約翰·曼卡;理查德·克萊頓·沃克
• 申請（專利權）人: 康寧光電通信有限責任公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;H04B10/69
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

相關申請

本申請案主張在2013年3月8日申請的美國申請案第13/790,350號和2012年10月22日申請的美國申請案第61/716,868號的優先權權利，本文依賴所述申請案的內容且所述申請案的內容全部通過引用的方式并入本文中。

技術領域

本公開案的技術涉及從光纖接收光學信號且將接收的光學信號轉換為電信號的接收機光學子組件(ROSA)。

背景技術

隨著互連線速度增加(諸如五(5)至十(10)每秒千兆比特(Gbps)和更大)，主動式光纜(AOCs)越來越多地用作傳統銅電纜的替代物。主動式光纜允許電信號轉換為光學信號且在光纖上載送。利用光纖的益處包括極寬帶寬和對環境電子噪聲的高抗擾性。

就此而言，圖1示出示例性主動式光纜10。如圖1中所示，主動式光纜10包括末端連接器12A、末端連接器12B。每一末端連接器12A、12B包括被配置以接收輸入電信號的電導體輸入端14A和被配置以提供輸出電信號的電導體輸出端14B。光電收發機16A、光電收發機16B包括在末端連接器外殼18A、末端連接器外殼18B中分別用于末端連接器12A、末端連接器12B中的每一者。光電收發機16A、光電收發機16B各自包括發射機光學子組件(TOSAs)(未示出)，所述子組件從電導體輸入端14A接收輸入電信號且將接收的輸入電信號轉換成待在光纖16上傳輸的光學信號。光電收發機16A、光電收發機16B還各自包括接收機光學子組件(ROSAs)(未示出)，所述子組件將在光纖16上傳輸的光學信號轉換回電信號，所述電信號待作為輸出電信號提供于電導體輸出端14B上。

主動式光纜通常用于數據中心，以通過專用網絡和公用網絡兩者將語音、視頻和數據傳輸傳遞至訂戶。舉例而言，主動式光纜可支持服務器、存儲區域網絡(SANs)和/或數據中心處的其他設備之間的互連。在較遠距離處，主動式光纜可比在相同距離處使用中繼器的傳統銅電纜更便宜。與主動式光纜中的光纖的成本相比，光電元件和光纖對準元件的額外成本較不顯著。此外，較長距離主動式光纜的成本可由服務提供商攤銷在大量顧客上，所述顧客可通過相比于銅電纜的主動式光纜接收服務。

對于較短距離主動式光纜，額外元件成本占主動式光纜的總成本的較大比例，從而導致比具有相同較短長度的傳統銅電纜的電纜更昂貴。因此，主動式光纜通常未被設計為以較短長度用于消費型應用(例如，消費型電子裝置、個人計算機、外部硬驅動機、數字攝像機和電視)。用于較短電纜距離的主動式光纜的較高成本并不視為向顧客提供足夠價值以證明相比于傳統銅電纜的增加的成本。然而，消費型應用開始需要可得益于光纖電纜的較高帶寬。因此未解決對適用于消費型應用的短距離主動式光纜的需求，所述主動式光纜得益于光纖的增加的帶寬和低噪聲操作且在商業上可行。

發明內容

本文中公開的實施例包括具有遠離轉阻放大器(TIA)的光檢測器的接收機光學組件(ROAs)。還公開相關元件、電路與方法。本申請案的ROA概念使用與用于常規長距離應用的常規ROSA設計相反的設計差異。例如，通過提供遠離TIA的光檢測器，可避免與提供親密TIA的光檢測器的常規設計約束相關聯的額外成本，從而降低ROA的成本。舉例而言，可避免將光檢測器直接連接至TIA的昂貴接合裝配技術。就此而言，作為非限制性實例，從成本來看，根據本文中公開的實施例的ROA可允許較短距離主動式光纜應用更易被接受而用于消費型應用，其中增加的益處是光纖的帶寬增加和低噪聲性能。為將遠離TIA的光檢測器提供于ROA中，避免與典型接收機光學子組件(ROSA)相關聯的設計約束。

就此而言，在本文中公開的實施例中，差分TIA電路具有較高TIA輸入阻抗。將光檢測器耦接至ROA中的差分TIA電路的布線連接件被提供為阻抗控制傳輸電路。提供較高TIA輸入阻抗允許差分TIA電路吸收經由將光檢測器耦接至TIA的傳輸電路接收的電信號，以抑制或降低傳輸電路上的振鈴效應。進一步地，通過提供將光檢測器耦接至TIA的阻抗控制傳輸電路，可減少或消除傳輸電路的電容分量，以防止或減少用于差分TIA電路的阻容(RC)時間常數，以允許較高帶寬操作。就此而言，對于高帶寬操作，光檢測器的電容可被設計為用于差分TIA電路的低RC時間常數的限制電容因數。在一個非限制性實施例中，傳輸電路諸如通過使用電跡線等等阻抗匹配或實質上阻抗匹配至差分TIA電路的TIA輸入阻抗。