安全操作光学组件的系统和方法以及光学交换器技术方案

本公开提供一种安全操作光学组件的系统和方法以及光学交换器，用于安全使用带有外部光源的光学组件及光学耦接的光学模块。该系统包含通过输出端口发射连续波激光的外部光源模块。一个具有输入端口及存储器的光学模块。光学模块产生调制光信号。存储器存储光学模块所接收的连续波激光信号的功率电平。一个光学跨接器，用于耦接输出端口及输入端口。通信总线耦接控制器及外部光源模块。控制器将外部光源设定在低功率电平，且当光学模块所接收的连续波激光信号的所存储的功率电平超过既定电平时，将外部光源过渡至高功率电平。将外部光源过渡至高功率电平。将外部光源过渡至高功率电平。

【技术实现步骤摘要】
安全操作光学组件的系统和方法以及光学交换器


[0001]本公开主要涉及光信号生成系统，特别涉及在通电(power
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up)的期间控制外部光源以限制激光发射功率，进而防止操作者曝露于全激光(full laser)发射的例程(routine)。

技术介绍

[0002]光学系统(optical system)被运用于高速数据传输，其应用诸如数据或电话通信的开关。举例来说，光学交换器(optical switch)可以路由(routing)来自光纤缆线的光信号，该光信号由联网设备所发送与接收。相较于已知的电缆线，光信号的速度更快，且具有较大的带宽。光学交换器(optical switch)是基于共同封装光学组件(co
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packaged optics assembly)，共同封装光学组件包含高密度有机基板(high
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density organic substrate)、开关集成电路(switch integrated circuit)，及光学模块。每一光学模块具有三个光纤阵列(fiber array)，其中一者传送光信号，第二者接收光信号，第三者光学地连接至外部光源模块。外部光源模块发射连续波激光输出信号，并作为光学模块的光驱动器(optical driver)。连续波激光输出信号经由光纤而提供给光学模块，光纤的其中一端连接至外部光源模块，另一端连接至光学模块。连续波激光信号被光学模块所调制(modulate)，以承载光信号。
[0003]外部光源模块通常是以标准化的QSFP
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DD(Quad Small Form Factor Pluggable
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Double Density)以及OSFP(Octal Small Form factor Pluggable)封装为主，该封装有可插拔的性质，并可以安装到光交换的前面板中。有了这种可插拔模块的设计，外部光源模块可通过电子端口(electrical port)以通电及管理，电子端口可连接至面板中的QSFP
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DD或OSFP上相应的连接器。然而，当所发射的连续波激光可从面板所见，这方法存有潜在的激光安全性顾虑。功率全满的激光信号的光功率(optical power)是极大的(例如，+20至+25分贝毫瓦(dBm))。因此，当外部光源模块被启用，在系统交互运作期间的高光功率可能导致眼睛安全性的问题。若光纤缆线未确实地连接至光学模块，而外部光源模块又被触发，则其所导致的输出激光可能会对操作者的眼睛造成潜在伤害。
[0004]对于此问题的一种解决方案为一种整合光学模块及外部光源模块的硬件光学组件，将光口(optical port)及电口(electrical port)皆调整为从面板向内的朝向。如此一来，这种共同封装系统可规避光学跨接器的使用，并防止人眼对光的直接高度曝露。然而，这种封装设计对于厂商而言，成本高昂且难度颇高，因为需要设计新的封装，以及无法使这种组件与目前现有的光学交换器上的标准封装插座相吻合。
[0005]因此，须要有一种例程(routine)，在与个别的光学模块共同运作时，降低来自外部光源模块的激光功率。也需要有一种被控制器所执行的固件，使外部光源模块得以使用现有的标准封装，而无须冒着意外曝露于激光发射的风险。也需要有一种例程，限制外部光源的功率，直到连续波激光确实地耦接至光学模块以进行操作。

技术实现思路

[0006]所公开的范例为一种安全操作光学组件的系统，该系统包含：外部光源模块，通过输出端口发射连续波激光信号；光学模块，具有输入端口及存储器，光学模块产生调制光信号，存储器存储光学模块所接收的连续波激光信号的功率电平；光学跨接器，用于耦接输出端口及输入端口；控制器，将外部光源模块设定在低功率电平，且当光学模块所接收的连续波激光信号的所存储的功率电平超过一既定电平时，将外部光源模块过渡至高功率电平；通信总线，耦接控制器及外部光源模块，以使控制器得以设定外部光源模块的功率电平。
[0007]在所公开的范例系统的另一实施例中，外部光源模块包含标准封装机壳，标准封装机壳可插入光学交换器中的前面板插座。在另一实施例中，若光学跨接器确实地将输出端口连接至输入端口，则既定电平为光学模块所接收的连续波激光信号的预期输入功率。在另一实施例中，存储器为电子可抹除可编程只读存储器(electrically
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erasable programmable read only memory；EEPROM)。在另一实施例中，低功率电平为连续波激光信号在不伤人眼时所在的功率电平。在另一实施例中，通信总线为集成电路介接(inter
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integrated circuit bus；I2C)总线，且控制器通过通信总线发送控制信号至外部光源模块，以设定连续波激光信号的功率。在另一实施例中，该系统包含第二通信总线，位于控制器与光学模块之间。控制器通过第二通信总线，从存储器接收所存储的功率电平。
[0008]所公开的另一实施例为一种方法，安全地使用外部光源模块，外部光源模块发射连续波激光信号至光学模块，光学模块产生调制光信号。外部光源模块所发射的连续波激光信号被设定在低功率电平。藉由光学模块，来自外部光源模块的连续波激光信号被光学模块所接收。光学模块所接收的连续波激光信号的功率被决定。经由控制器，所接收的功率与既定功率电平被进行比较。若所接收的功率超过既定功率电平，连续波激光信号的功率被变更为高功率。
[0009]在所公开范例方法的另一实施例中，既定功率电平及所决定从光学模块所接收的功率被存储至光学模块的存储器。在另一实施例中，存储器为控制器可存取的电子可抹除可编程只读存储器(electrically
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erasable programmable read only memory；EEPROM)。在另一实施例中，外部光源模块包含可插拔的标准封装机壳。在另一实施例中，若光学跨接器确实地将连续波激光信号耦接至光学模块，则既定功率电平为光学模块所接收的连续波激光信号的输入功率。在另一实施例中，低功率电平为连续波激光信号在不伤人眼时所在的功率电平。
[0010]所公开的另一范例为一种光学交换器，包含：光学模块，用于产生调制光信号，光学模块具有光输入以接收连续波激光信号；外部光源模块，发射连续波激光信号，连续波激光信号光学地耦接至光学模块的光输入；控制器，耦接至光学模块及外部光源模块。控制器首先将连续波激光信号的功率控制在不伤人眼时所在的低电平。控制器判断光学模块所接收的连续波激光信号位于低电平的功率是否不超过既定功率电平，以指示激光束与光学模块的确实耦接。控制器将连续波激光信号的功率提升至高电平，以使光学模块得以传送调制光信号。
[0011]在所公开的范例光学交换器的另一实施例中，控制器为中央处理单元(CPU)。在另一实施例中，外部光源模块为多个外部光源模块的其中之一，及光学模块为多个光学模块的其中之一。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全操作光学组件的系统，该系统包括：外部光源模块，通过输出端口发射连续波激光信号；光学模块，具有输入端口及存储器，该光学模块产生调制光信号，其中该存储器存储该光学模块所接收的该连续波激光信号的功率电平(power level)；光学跨接器(jumper)，用于耦接该输出端口及该输入端口；控制器，可操作以将该外部光源模块设定在低功率电平，且当该光学模块所接收的该连续波激光信号的所存储的功率电平超过既定电平时，将该外部光源模块过渡(transition)至高功率电平；以及通信总线，耦接该控制器及该外部光源模块，以使该控制器得以设定该外部光源模块的功率电平。2.如权利要求1所述的安全操作光学组件的系统，其中该外部光源模块包括标准封装机壳(form factor housing)，该标准封装机壳可插入光学交换器(optical switch)中的插座。3.如权利要求1所述的安全操作光学组件的系统，其中若该光学跨接器确实地将该输出端口连接至该输入端口，则该既定电平为该光学模块所接收的该连续波激光信号的预期输入功率。4.如权利要求1所述的安全操作光学组件的系统，其中该通信总线为集成电路介接总线(inter
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integrated circuit bus；I2C bus)，及其中该控制器通过该通信总线发送控制信号至该外部光源模块，以设定该连续波激光信号的功率。5.一种安全使用光学组件的方法，安全地使用外部光源模块，发射连续波激光信号至产生调制光信号的光学模块，该方法包括：将该外部光源模块所发射的该连续波激光信号设定在低功率电平；藉由该光学模块，从该外部光源模块接收该连续波激光信号；...

【专利技术属性】
技术研发人员：林昌省，翁孝贤，何宗勋，
申请(专利权)人：广达电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：