CN109981175A - 光模块及信号处理的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块中的光发射器，属于通信领域。光发射器包括：光电转换模块、第一处理模块以及电光转换模块。所述光电转换模块用于接收硅光芯片发送的第一光信号，并将接收到的所述第一光信号转换成第一电信号；所述第一处理模块用于将所述第一电信号转换成第二电信号，所述第一处理模块的输入端与所述光电转换模块的输出端耦合；所述电光转换模块用于将所述第二电信号转换成第二光信号，所述电光转换模块的输入端与所述第一处理模块的输出端耦合，所述第二光信号的功率大于所述第一光信号的功率。通过本申请的方案，有助于增加硅光芯片发光场景中，光信号的传输距离。

Description

光模块及信号处理的方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及光模块以及信号处理的方法。

背景技术

光模块被广泛应用在网络装置中。例如，光模块可以用于实现路由器的光口。光模块利用电连接器与路由器中的系统侧设备连接。系统侧设备可以是网络处理器(networkprocessor，NP)或者流量管理(traffic management，TM)芯片。利用电连接器与系统侧设备连接使得系统传输带宽受到较大限制。另外，现有技术中，光模块内部需要集成时钟和数据恢复(Clock and Data Recovery，CDR)电路。CDR电路的功耗较大。CDR电路的功耗可能占光模块的功耗的30％-40％。此外，目前的光通信网络装置包含了多个芯片。不同芯片之间进行通信时使用的载波都基于电流的载波。具体来说，一个芯片利用铜导线向另一个芯片传递电信号。随着芯片性能的日益增长，以铜线为基础的电互连成了系统性能的瓶颈。芯片之间使用光互连可以用于解决上述问题。可以利用硅光芯片(silicon photonics chip)实现芯片之间的光互连。举例来说，采用光互连技术后，不同的芯片之间可以包含多个通道(例如100个通道)，单通道可传输10千兆比特每秒(gigabit per second，Gbps)或者更高速率的信号。硅光芯片只能应用于短距离传输的场景中，硅光芯片的应用场景受到了限制。

发明内容

本申请提供了一种光发射器，有助于增加硅光芯片的场景中，光信号的传输距离，可以用于扩展硅光芯片的应用场景。

第一方面，提供了一种光发射器，该光发射器包括：光电转换模块、第一处理模块以及电光转换模块；其中

所述光电转换模块用于接收硅光芯片发送的第一光信号，并将接收到的所述第一光信号转换成第一电信号；

所述第一处理模块用于将所述第一电信号转换成第二电信号，所述第一处理模块的输入端与所述光电转换模块的输出端耦合；

所述电光转换模块用于将所述第二电信号转换成第二光信号，所述电光转换模块的输入端与所述第一处理模块的输出端耦合，所述第二光信号的功率大于所述第一光信号的功率。

上述技术方案中，第二光信号的功率大于第一光信号的功率。因此，在相同的条件下，第二光信号的传输距离大于第一光信号的传输距离。因此，上述技术方案可以用于扩展硅光芯片的应用场景。

可选的，上述技术方案中，所述第一光信号包括第三光信号和第四光信号，所述第二光信号包括第五光信号和第六光信号，所述第三光信号和所述第四光信号的频谱重叠，所述第五光信号和所述第六光信号的频谱不重叠。所述第五光信号和所述第六光信号经由同一光纤传输。

可选的，所述第三光信号和所述第四光信号的中心频率相同或者不同。

可选的，所述第五光信号和所述第六光信号是彩光信号。

通过上述技术方案，利用光发射器将频谱重叠的两路光信号转换为频谱不重叠的光信号，使得可以通过一根光纤所述频谱重叠的两路光信号，节省了光纤资源。

可选的，光发射器包括第一光连接器，所述第一光连接器用于连接所述硅光芯片。

可选的，光发射器还包括第二光连接器，所述第二光连接器用于连接光传输介质。

可选的，所述第一处理模块包括第一电路，所述第一电路用于去除所述第一电信号中的第一噪声。

通过光发射器中的所述第一电路去除所述第一电信号中的噪声，以及将光发射器封装于光模块内部，隔离位于光模块的外部的电路板带来的电磁辐射干扰，提高了第一电信号的信噪比，有助于满足长距离传输中对于信号质量的要求。

可选的，所述第一处理模块包括第二电路，所述第二电路用于对去除所述第一噪声的所述第一电信号的电压进行放大。具体来说，所述第二电路包括放大器，所述放大器具体用于对去除所述第一噪声的所述第一电信号的电压进行放大。

通过第二电路，用于对第一电信号进行放大使得输出电信号的电压满足电光转换模块对输入电信号的电压的要求。

可选的，所述第二电路还可以包括自动增益控制电路，自动增益控制电路控制光电探测器的偏置电压和所述放大器的增益，使得第二电路输出的信号更加稳定。所述光电探测器位于所述光电转换模块中。

可选的，所述第一光信号包括第一串行光信号和第二串行光信号，所述第一电信号包括第一串行电信号和第二串行电信号，所述光电转换模块用于将所述第一串行光信号转换成所述第一串行电信号，所述光电转换模块还用于将所述第二串行光信号转换成所述第二串行电信号。

所述光电转换模块包括第一光电转换模块和第二光电转换模块；其中，

所述第一光电转换模块包括第一光电探测器，所述第一光电探测器将所述第一串行光信号转换为第一串行电信号；

所述第二光电转换模块包括第二光电探测器，所述第二光电探测器将所述第二串行光信号转换为第二串行电信号。

所述第一处理模块还包括第三电路；

所述第一电路用于通过去除所述第一串行电信号中的噪声将所述第一串行电信号转换为第三串行电信号，以及通过去除所述第二串行电信号中的噪声将所述第二串行电信号转换为第四串行电信号，所述第一噪声包括所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声；

所述第二电路用于通过将所述第三串行电信号放大得到第五串行电信号，并通过将所述第四串行电信号放大得到第六串行电信号；

所述第三电路用于通过将所述第五串行电信号和所述第六串行电信号进行复用得到所述第二电信号。

可选的，所述电光转换模块包括：激光器和驱动电路，所述驱动电路用于将所述第二电信号转换第三电信号，所述第三电信号是电流信号，所述激光器用于在所述第三电信号的驱动下产生所述第二光信号。

可选的，电光转换模块包括自动功率控制电路，从而使得激光器的输出功率保持稳定。所述激光器具体可以是激光二极管。

第二方面，提供了一种光模块，包括第一方面所提供的光发射器。

关于第二方面提供的技术方案的技术效果，请参考对第一方面提供的技术技术方案的技术效果的描述，此处不再赘述。

可选的，所述光模块包括控制单元，所述控制单元用于向光模块中的光发射器和光接收器中使用的组件提供控制信号。此外，控制单元还可以用于对光模块的故障进行告警。光模块发生故障后，控制单元可以向光模块提供复位信号，从而控制光模块复位。

第三方面，提供了一种信号处理方法，该方法由光发射器执行，所述光发射器包括：光电转换模块(41)，第一处理模块(42)以及电光转换模块(43)，所述光电转换模块(41)的输出端与所述第一处理模块(42)的输入端耦合，所述第一处理模块(42)的输出端与所述电光转换模块(43)的输入端耦合，该方法包括：

所述光电转换模块接收硅光芯片发送的第一光信号；

所述光电转换模块将所述第一光信号转换成第一电信号；

所述光电转换模块发送所述第一电信号；

所述第一处理模块接收所述第一电信号；

所述第一处理模块将所述第一电信号转换成第二电信号；

所述第一处理模块发送所述第二电信号；

所述电光转换模块接收所述第二电信号；

所述电光转换模块将所述第二电信号转换成第二光信号，所述第二光信号的功率大于所述第一光信号的功率。

可选的，所述第一处理模块包括第一电路，所述方法还包括：所述第一电路去除所述第一电信号中的第一噪声。

可选的，所述第一处理模块包括第二电路，所述方法还包括：所述第二电路对去除所述第一噪声的所述第一电信号的电压进行放大。具体来说，所述第二电路包括放大器，所述放大器具体用于对去除所述第一噪声的所述第一电信号的电压进行放大。可选的，所述光电转换模块包括第一光电转换模块和第二光电转换模块，所述第一光电转换模块包括第一光电探测器，所述第二光电转换模块包括第二光电探测器，所述方法包括：

所述第一光电探测器将所述第一串行光信号转换为第三串行电信号；

所述第二光电探测器将所述第二串行光信号转换为第四串行电信号。

可选的，所述第一光信号包括第一串行光信号和第二串行光信号，所述第一电信号包括第一串行电信号和第二串行电信号，所述方法包括：所述光电转换模块将所述第一串行光信号转换成所述第一串行电信号，并将所述第二串行光信号转换成所述第二串行电信号。

可选的，所述第一处理模块还包括第三电路；

所述第一电路去除所述第一电信号中的所述第一噪声包括：

所述第一电路去除所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声，将所述第一串行电信号转换为第三串行电信号并将所述第二串行电信号转换为第四串行电信号，所述第一噪声包括所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声；

所述第二电路对去除所述第一噪声的所述第一电信号进行放大包括：

所述第二电路将所述第三串行电信号放大为第五串行电信号，并将所述第四串行电信号放大为第六串行电信号；

所述方法还包括：

所述第三电路通过将所述第五串行电信号和所述第六串行电信号进行复用得到所述第二电信号。

可选的，所述电光转换模块包括：激光器和驱动电路，所述方法还包括：

所述驱动电路将所述第二电信号转换为第三电信号，所述第五电信号是电流信号；

所述激光器用于在所述第三电信号的驱动下产生所述第二光信号。

关于第三方面提供的技术方案的技术效果，请参考对第一方面提供的技术技术方案的技术效果的描述，此处不再赘述。

第四方面，提供了一种信号处理方法，所述方法由光发射器执行，所述光发射器包括：光电转换模块，处理器，存储器以及电光转换模块。所述光电转换模块的输出端与所述处理器的输入端耦合。所述处理器的输出端与所述电光转换模块的输入端耦合。所述处理器与所述存储器耦合。所述存储器存储计算机程序。所述方法包括：

所述光电转换模块接收硅光芯片发送的第一光信号；

所述光电转换模块将所述第一光信号转换成第一电信号；

所述光电转换模块发送所述第一电信号；

所述电光转换模块接收第二电信号；

所述电光转换模块将所述第二电信号转换成第二光信号，所述第二光信号的功率大于所述第一光信号的功率。

所述处理器接收所述第一电信号，以及发送所述第二电信号。

所述处理器通过访问所述计算机程序，将所述第一电信号转换成所述第二电信号。

可选地，所述处理器通过访问所述计算机程序，去除所述第一电信号中的第一噪声。

可选地，所述处理器通过访问所述计算机程序，对去除所述第一噪声的所述第一电信号的电压进行放大。

可选地，所述第一光信号包括第一串行光信号和第二串行光信号，所述第一电信号包括第一串行电信号和第二串行电信号，所述方法包括：所述光电转换模块将所述第一串行光信号转换成所述第一串行电信号，并将所述第二串行光信号转换成所述第二串行电信号；

所述处理器去除所述第一电信号中的所述第一噪声包括：

所述处理器去除所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声，将所述第一串行电信号转换为第三串行电信号并将所述第二串行电信号转换为第四串行电信号，所述第一噪声包括所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声；

所述处理器对去除所述第一噪声的所述第一电信号进行放大包括：

所述第二电路将所述第三串行电信号放大为第五串行电信号，并将所述第四串行电信号放大为第六串行电信号；

所述处理器通过访问所述计算机程序，通过将所述第五串行电信号和所述第六串行电信号进行复用得到所述第二电信号。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的提供的光模块的一种可能的应用场景示意图；

图2为本申请实施例的一种光模块结构示意图；

图3为图2所示的光发射器的结构示意图；

图4为图2所示的光接收器的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请实施例描述的应用场景仅是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定。本领域普通技术人员可知，本申请实施例所提供的技术方案也可以应用于其他场景中。

除非有相反的说明，本申请实施例提及“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”等序数词用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的顺序。

需要说明的是，在本申请实施例中，“硅光芯片侧”和“系统侧”经常交替使用。

图1为路由设备的结构示意图。图1中的路由设备为本申请实施例提供的光模块的一种可能的应用场景。参见图1，路由设备包括交换网板300、线卡100和线卡200。线卡100和线卡200用于根据路由表对数据包进行转发。交换网板300用于对数据包进行交换。所述线卡100包括交换网接口芯片(fabric interface chip，FIC)101，网络处理器(networkprocesser，NP)102以及光模块400。线卡200包括FIC201，NP 202以及光模块500。交换网板300包括交换网芯片301。FIC101、NP 102、FIC201、NP 202以及交换网芯片301均可以利用硅光芯片实现。交换网板300、线卡100以及线卡200之间距离比较近。交换网芯片301、FIC101以及FIC201中的任意两者之间利用光纤进行互联。FIC101和NP 102采用光纤或光波导互联。FIC201和NP 202采用光纤或光波导互联。线卡100利用光模块400与第一光纤连接。光模块400将所述NP102发出的光信号转换为适合远距离传输的光信号。光模块400经由第一光纤向对端设备发送光信号。线卡200利用光模块500与第二光纤连接。光模块500用于接收所述对端设备发送的光信号。所述对端设备可以是路由器。所述对端设备可以包含光模块。所述对端设备的光模块可以向图1所示的路由设备发送光信号。光信号可以经由所述第二光纤被所述光模块500接收。线卡100利用光模块400中的光发射器发送数据包。数据包可以被所述对端设备接收。可选的，所述光模块400中可以包括光接收器。线卡100也可以利用光模块400中的光接收器接收所述对端设备发送的数据包。线卡200的工作原理可以与线卡100的工作原理相同，此处不再赘述。

图2为图1所示光模块400的一种可能的结构的示意图。光模块400包括光发射器401和光接收器402。光发射器401接收来自硅光芯片的光信号，并将接收到的来自所述硅光芯片的光信号进行处理。经过光发射器401处理的所述光信号经由光传输介质被传输到对端光接收器。所述光传输介质可以是光纤，也可以是空气。所述光接收器402接收光传输介质传输的光信号，并将接收到的光信号进行处理后，发送给所述硅光芯片。所述硅光芯片对接收到的光信号进行处理。光模块400可以是光收发器(optical transceiver)。光收发器的内部集成了光发射器401和光接收器402。另外，光发射器401和光接收器402的功能是相互独立的。另外，可以用现有技术中的光发射器替代光模块400中的光发射器401。或者，可以用现有技术中的光接收器替代光模块400中的光接收器402。或者，图2中的光模块400中也可以不包括光发射器401。或者，图2中的光模块400中也可以不包括光接收器402。

下文将结合图1所示的应用场景，对图2所示的光模块400进行具体说明。

如图2所示，所述光模块400的光发射器401接收所述线卡100中的硅光芯片发送的第一光信号。光发射器401对第一光信号进行处理。光发射器401将所述第一光信号转换为适于长距离传输的第二光信号。光发射器401发送所述第二光信号。所述第二光信号经由所述光传输介质被传输。所述光模块400的光接收器402接收来自光传输介质的第三光信号，光接收器402对第三光信号进行处理。光接收器402将所述第三光信号转换为为适于短距离传输的第四光信号。光接收器402发送所述第四光信号。所述第四光信号被所述线卡100中的硅光芯片接收处理。所述长距离是指大于硅光芯片发送的光信号的最长传输距离的距离。硅光芯片发送的光信号的最长传输距离是指硅光芯片发送的光信号在未经后续处理的情况下，能够传输的距离的最大值。后续处理可以是，对硅光芯片发送的光信号的功率进行放大。所述后续处理也可以是，岁所述硅光芯片发送的光信号进行再生，再生后的光信号波长可以选择适合长距离传输的波长。需要说明的是，相同的光信号在不同的传输介质中传输时，不同的传输介质对应的最长传输距离可能是不同的。光发射器401可以用于长距离传输的场景中。可以理解，光发射器401也可以用于短距离传输的场景中。进一步的，光模块400还可以包括向所述光发射器401和光接收器402提供控制信号的控制单元403。控制单元403具体可以向光发射器401和光接收器402中使用的组件提供控制信号。此外，控制单元403还可以用于对光模块400的故障进行告警。光模块400发生故障后，控制单元403可以向光模块400提供复位信号，从而控制光模块400进行复位。当然，光模块400也可以不包括上述控制单元403。上述控制单元403所实现的功能可以由系统侧设备实现。具体来说，系统侧设备可以向光发射器401和光接收器402中使用的组件提供控制信号。所述控制单元403，可以是微控制单元(micro control unit，MCU)、可以是NP，可以是现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)，也可以是专用集成电路(application-specificintegrated circuit，ASIC)。

图3是图2所示的光发射器401的一种可能的结构的示意图。

参考图3，光发射器401包括光电转换模块41、第一处理模块42和电光转换模块43。光电转换模块41用于接收硅光芯片发送的第一光信号，并将接收到的所述第一光信号转换成第一电信号。第一处理模块42用于将所述第一电信号转换成第二电信号。第一处理模块42的输入端与所述光电转换模块41的输出端耦合。电光转换模块43用于将所述第二电信号转换成第二光信号。电光转换模块43的输入端与所述第一处理模块42的输出端耦合。其中，所述第二光信号的功率大于所述第一光信号的功率。在相同条件下，所述第二光信号的传输距离大于所述第一光信号的传输距离的传输距离。因此，所述第二光信号适于长距离传输。所述相同条件可以是，所述第一光信号的传输介质与所述第二光信号的传输介质相同。

例如，所述第一光信号的中心波长为1310nm，所述第二光信号的中心波长是1550nm。

可选的，上述技术方案中，所述第一光信号包括第三光信号和第四光信号，所述第二光信号包括第五光信号和第六光信号，所述第三光信号和所述第四光信号的频谱重叠，所述第五光信号和所述第六光信号的频谱不重叠。

可选的，所述第五光信号和所述第六光信号经由同一光纤传输。

可选的，所述第三光信号和所述第四光信号的中心频率相同或者不同。

可选的，所述第五光信号和所述第六光信号是彩光信号。

电光转换模块43将所述第二电信号转换成所述第二光信号后，经由光传输介质传输所述第二光信号。所述第二光传输介质可以是光纤，也可以是空气。

可选的，光发射器401可以包括第一光连接器和第二光连接器，所述第一光连接器用于连接所述硅光芯片，所述第二光连接器用于连接所述光传输介质。

可选的，光发射器401也可以不包括第一光连接器。比如，硅光芯片发出的光信号不经由第一光连接器传输，直接经由空气传输至光发射器401，由光电转换模块41接收。光发射器401也可以不包括所述第二光连接器，比如，所述光传输介质是空气时，电光转换模块43发送的第二光信号经由空气直接传输，而不经由第二光连接器传输。

可选的，所述第一光连接器和第二光连接器可以为光纤连接器。光纤连接器可以是FC型连接器、SC型连接器、MU型连接器或者MT型连接器。所述第一光连接器也可以为光波导连接器。光发射器401通过光波导与系统侧的硅光芯片光连接。所述光纤连接器可以是单光纤连接器，也可以是并行光纤连接器。所述并行光纤连接器用于当硅光芯片发出多路串行光信号时，并行接收所述多路串行光信号。

光电转换模块41包括光电探测器，所述光电探测器用于接收硅光芯片发出的所述第一光信号，并将所述第一光信号转换为第一电信号。

可选的，所述硅光芯片可发出多路串行光信号。以硅光芯片发出第一串行光信号和第二串行光信号为例进行说明。光电转换模块41用于将所述第一串行光信号转换成第一串行电信号，还用于将所述第二串行光信号转换成第二串行电信号。光电转换模块41可以包括第一光电转换模块和第二光电转换模块。所述第一光电转换模块包括第一光电探测器，所述第一光电探测器用于将所述第一串行光信号转换成所述第一串行电信号。所述第二光电转换模块包括第二光电探测器，用于将所述第二串行光信号转换为所述第二串行电信号。所述第一电信号包括所述第一串行电信号和所述第二串行电信号。

第一处理模块42，用于接收光电转换模块41输出的所述第一电信号。可选的，第一处理模块42包括第一电路，所述第一电路包括用于去除所述第一电信号中的第一噪声的去噪电路。所述去噪电路可以用现有技术中任意一种去噪电路实现。硅光芯片有可能受到电路板的电磁辐射干扰。另外，硅光芯片发光时也可能产生噪声。因此，硅光芯片输出的第一光信号的信噪比可能较低。经过长距离传输接收端接收到的信号的信噪比较低，无法满足光纤通信系统对于光信号的质量的要求。在本申请实施例中，光发射器401中的光电转换模块41将所述第一光信号转换成所述第一电信号的过程中，第一光信号中的噪声被转换为第一电信号中的第一噪声。然后，所述第一电路去除所述第一电信号中的噪声。通过光发射器401中的所述第一电路去除所述第一电信号中的噪声，提高了信号的信噪比，有效满足了长距离传输中对于光信号质量的要求。

所述第一处理模块可以通过处理器以及存储器实现。具体来说，所述处理器与所述存储器耦合。所述存储器中存储计算机程序。所述处理器通过执行所述计算机程序，将所述第一电信号转换成所述第二电信号。

可选的，所述第一电路还可以包括第一放大器，所述第一放大器设置于所述去噪电路之后，用于对去除所述第一噪声的所述第一电信号的电压进行放大。举例来说，光电探测器生成的第一电信号的电压幅值较低。所述去噪电路去除所述第一电信号中的第一噪声。再通过所述第一放大器对去噪后的所述第一电信号的电压幅值进行放大。第一放大器输出电压幅值较大的电信号，供后面的电路处理。

第一放大器通常选取低噪声的放大器，输出一般为mV量级。可选的，所述第一放大器也可以设置于所述去噪电路之前，先对所述第一电信号的电压幅值进行放大之后，再由所述去噪电路对放大后的第一电信号进行去噪处理。可选的，所述第一电路也可以不包括所述第一放大器，所述第一电路仅用于去除第一电信号中的第一噪声。可选的，所述第一处理模块也可以不包括所述第一放大器。所述第一放大器被包含在所述电光转换模块中。

当所述硅光芯片发出的第一光信号包含上述第一串行光信号和第二串行光信号时，光电转换模块41输出第一串行电信号和第二串行电信号时，所述第一电路用于通过去除第一串行电信号中的噪声将所述第一串行电信号转换为第三串行电信号，以及通过去除所述第二串行电信号中的噪声将所述第二串行电信号转换为第四串行电信号。所述第一噪声包括所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声。所述第一放大器包括第三放大器和第四放大器。第三放大器用于对第第三串行电信号进行放大。第四放大器用于对第四串行电信号进行放大。

第一处理模块42还可以包括第二电路，第二电路用于通过将所述第三串行电信号放大得到第五串行电信号，并通过将所述第四串行电信号放大得到第六串行电信号。所述第二电路包括第二放大器，所述第二放大器是电压放大器，用于对经所述第一放大器放大输出的电信号进行的二次放大，使得输出信号的电压满足电光转换模块对输入信号的电压的要求。

可选的，所述第二电路还可以包括自动增益控制电路，自动增益控制电路控制光电探测器的偏置电压和所述第二放大器的增益，

使得第二电路输出的信号更加稳定。所述光电探测器位于所述光电转换模块中。

可选的，所述第一放大器可以被包含在所述第二电路中。

可选的，所述第二大器包括第三放大器和第四放大器，所述第三放大器用于对所述第三串行电信号进行放大，所述第四放大器用于对所述第四串行电信号进行放大。所述自动增益控制电路用于对第一光电探测器的偏置电压和第二光电探测器的偏置电压、第三放大器的增益和第四放大器的增益进行控制。所述第二电路将所述第三串行电信号放大为第五串行电信号，并将所述第四串行电信号放大为第六串行电信号。

可选的，第一处理模块42，包括第三电路，所述第三电路用于将所述第五串行电信号和第六串行电信号复用为所述第二电信号，所述第三电路包括多路复用器，所述多路复用器具体用于将所述第五串行电信号和第六串行电信号复用为所述第二电信号。

可选的，所述第三电路也可以位于所述第一电路和所述第二电路之间。第三电路将所述第一电路输出的两路串行电信号进行多路复用从而生成一路电信号。所述第二电路将所述第三电路生成的一路电信号转换为所述第二电信号。

可选的，第一处理模块42，还可以包括模数转换电路，用于将所述第一电路或第二电路处理输出的模拟信号转变为数字信号。第三电路可以对所述数字信号进行处理。

电光转换模块43包括激光器和驱动电路。所述激光器可以是半导体激光二极管。所述半导体激光二极管可以是法布里-珀罗激光二极管(Fabry-Perot Laser Diode，FPLD)、分布反馈激光二极管(Distributed-Feedback Laser Diode，DFB LD)或者垂直腔面发射激光二极管(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser Diode，VCSEL)。优选所述FPLD和DFB LD作为长距离传输用光源。

本领域技术人员可以根据实际需要，结合现有的光纤通信传输标准，选择合适的激光器作为激光光源，此处不再赘述。对于所述激光器的调制方式，可以采用直接调制，即由激光驱动器提供调制信号。也可以采用外调制器对激光信号调制，本领域技术人员可以根据实际需要选择具体的调制方式。

所述激光驱动电路包括驱动激光器发光的激光驱动器，激光驱动电路用于将所述第二电信号转换为第三电信号，所述激光器在所述第三电信号的驱动下产生所述第二光信号。所述第三电信号是电流信号。

可选的，电光转换模块43包括自动功率控制电路，从而使得激光二极管的输出功率保持稳定。激光二极管容易受到温度的影响。当温度升高时，激光二极管正常工作所需的阈值电流也会逐渐增大，开启激光二极管的驱动电流也会相应增大。为使激光二极管能正常工作，同时为了补偿温度引起的激光二极管的功率漂移，在电光转换模块43中，可以包含自动功率控制(Automatic Power Control，APC)电路。APC电路可以使激光二极管的输出功率保持稳定。对于实现所述自动功率控制，可以在激光二极管的背面封装一个探测光电二极管。探测光电二极管将激光二极管输出的光信号转换为电信号并反馈给激光驱动器。激光驱动器将探测光电二极管反馈的光功率的值和激光驱动器保存的一个固定值比较。当光功率的值大于固定值时，激光驱动器减小提供给激光二极管的偏置电流。当光功率的值小于固定值则增大提供给激光二极管偏置电流，从而使得光信号的输出功率保持稳定。

通过本申请提供的光发射器，能够提高光信号的功率，提高输出的光信号的信噪比，使硅光芯片能够用于长距离光纤通信系统。

图4是图2所示的光接收器402的一种可能的结构的示意图。从图4可以看出，光接收器402的结构与光发射器401的结构为反向对称。所述光接收器402包括：光电转换模块51，第一处理模块52，电光转换模块53。

光电转换模块51，用于接收光传输介质侧传输过来的第一光信号，并将并将接收到的所述第一光信号转换成第一电信号。

第一处理模块52，用于将所述第一电信号转换成第二电信号，第一处理模块52的输入端与光电转换模块51的输出端耦合。

电光转换模块53用于将所述第二电信号转换成第二光信号，电光转换模块53的输入端与第一处理模块52的输出端耦合。

其中，所述第二光信号的功率大于所述第一光信号的功率。

对于光接收器402和光发射器401之间相同之处不再赘述，参照对于上述光发射器401部分的描述。下面主要就光接收器402和光发射器401的不同之处进行说明。

光接收器402和光发射器401之间的主要区别在于：光接收器402中的光电转换模块51所采用的光电探测器和光发射器401中的光电转换模块41所采用的光电探测器的接收灵敏度要求不同。光接收器402用于接收光纤信道传输的光信号，对于其中接收信号光的光电探测器的接收灵敏度要求要符合现有的光通信标准，要求相对较高。而光发射器401中用于接收系统侧硅光芯片输入的光信号，系统侧对于光电探测器的接收灵敏度没有统一的标准要求，本领域技术人员可以根据实际需要选择满足灵敏度要求的光电探测器。

其次，光接收器402的电光转换模块53采用的激光光源与光发射器401的电光转换模块43中所采用的激光光源也有所不同。在光发射器401中，由于电光转换模块43是将信号光发送到光传输介质。因此，按照现有光通信标准，对于光指标，比如光功率，消光比，灵敏度等都有严格要求。比如100G，10km以太网标准，通常要求消光比大于4db。而在系统侧，没有统一的标准。相对于光传输介质侧来说，系统侧对于所述光指标的要求相对宽松，本领域技术人员可以按照实际需求自定义光指标，选择合适的激光光源。

当光接收器402接收的光信号是时分复用的多路光信号时，在其第一处理模块52中包括解多路复用器，用于将多路复用信号解多路复用，传输至接收端的硅光芯片。

如上所述，本申请提供了一种光模块，并提供了一种光模块中使用的光发射器和光接收器，有效解决了现有的硅光芯片出光无法长距离传输的技术问题，提高了数据的传输速率。并且，光模块在机箱的位置可以非常灵活，甚至可以在机箱外分布式布局，使光模块不受机箱结构尺寸，散热的影响，光连接器的插拔力小，相对于电连接器，插拔更加方便，对结构精度要求低，有利于降低成本。

如图5所示，本申请提供了一种信号处理信号，所述方法可以由图3所示的光发射器401执行。参见图5，该方法包括：

501、光电转换模块41接收硅光芯片发送的第一光信号；

502、光电转换模块41将所述第一光信号转换成第一电信号；

503、光电转换模块41发送所述第一电信号；

504、第一处理模块42接收所述第一电信号；

505、第一处理模块42将所述第一电信号转换成第二电信号；

506、第一处理模块43发送所述第二电信号；

507、电光转换模块43接收所述第二电信号；

508、电光转换模块43将所述第二电信号转换成第二光信号。

其中，所述第二光信号的功率大于所述第一光信号的功率。

可选的，所述方法还包括：

电光转换模块43将所述第二电信号转换成所述第二光信号后，经由光传输介质传输所述第二光信号。

所述第二光传输介质可以是光纤，也可以是空气。

可选的，第一处理模块42包括第一电路，所述方法还包括：所述第一电路去除所述第一电信号中的第一噪声。

可选的，第一处理模块42包括第二电路，所述方法还包括：

所述第二电路对去除所述第一噪声的所述第一电信号电压进行放大。具体来说，所述第二电路包括电压放大器，所述电压放大器具体用于对去除所述第一噪声的所述第一电信号电压进行放大。

可选的，所述第一光信号包括第一串行光信号和第二串行光信号，所述第一电信号包括第一串行电信号和第二串行电信号，所述方法包括：光电转换模块41将所述第一串行光信号转换成所述第一串行电信号，并将所述第二串行光信号转换成所述第二串行电信号。

可选的，光电转换模块41包括第一光电转换模块和第二光电转换模块，所述第一光电转换模块包括第一光电探测器，所述第二光电转换模块包括第二光电探测器，所述方法包括：

所述第一光电探测器将所述第一串行光信号转换为第三串行电信号；

所述第二光电探测器将所述第二串行光信号转换为第四串行电信号。

可选的，第一处理模块42还包括第三电路；

所述第一电路去除所述第一电信号中的所述第一噪声包括：

所述第一电路去除所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声，将所述第一串行电信号转换为第三串行电信号并将所述第二串行电信号转换为第四串行电信号，所述第三电信号包括所述第三串行电信号和所述第四串行电信号，所述第一噪声包括所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声；

所述第二电路对去除所述第一噪声的所述第一电信号进行放大包括：

所述第二电路将所述第三串行电信号放大为第五串行电信号，并将所述第四串行电信号放大为第六串行电信号；

所述方法还包括：

所述第三电路通过将所述第五串行电信号和所述第六串行电信号进行复用得到所述第二电信号。

电光转换模块43包括：激光器和驱动电路。所述方法还包括：

所述驱动器将所述第二电信号转换为第三电信号，所述第五电信号是电流信号；

所述激光器用于在所述第三电信号的驱动下产生所述第二光信号。

本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见产品实施例部分的说明即可。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件结合软件的形式实现。

所述集成的单元如果以硬件结合软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，所述软件可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案对现有技术做出贡献的部分技术特征可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分或全部步骤。而前述的存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(简称：ROM，英文：Read-Only Memory)、随机存取存储器(简称：RAM，英文：Random Access Memory)、磁碟或者光盘。

本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。

最后，需要说明的是：以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。显然，本领域技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于线卡的光发射器，其特征在于，包括：光电转换模块(41)、第一处理模块(42)以及电光转换模块(43)；其中

所述光电转换模块(41)用于接收所述线卡中的硅光芯片发送的第一光信号，并将接收到的所述第一光信号转换成第一电信号；

所述第一处理模块(42)用于将所述第一电信号转换成第二电信号，所述第一处理模块(42)的输入端与所述光电转换模块(41)的输出端耦合；

所述电光转换模块(43)用于将所述第二电信号转换成第二光信号，所述电光转换模块(43)的输入端与所述第一处理模块(42)的输出端耦合，所述第二光信号的功率大于所述第一光信号的功率。

2.根据权利要求1所述的光发射器，其特征在于：所述第一处理模块(42)包括第一电路，所述第一电路用于去除所述第一电信号中的第一噪声。

3.根据权利要求2所述的光发射器，其特征在于：所述第一处理模块(42)包括第二电路，所述第二电路用于对去除所述第一噪声的所述第一电信号的电压进行放大。

4.根据权利要求3所述的光发射器，其特征在于：所述第一光信号包括第一串行光信号和第二串行光信号，所述第一电信号包括第一串行电信号和第二串行电信号，所述光电转换模块(41)用于将所述第一串行光信号转换成所述第一串行电信号，所述光电转换模块(41)还用于将所述第二串行光信号转换成所述第二串行电信号；所述第一处理模块(42)还包括第三电路；

所述第一电路用于通过去除所述第一串行电信号中的噪声将所述第一串行电信号转换为第三串行电信号，以及通过去除所述第二串行电信号中的噪声将所述第二串行电信号转换为第四串行电信号，所述第一噪声包括所述第一串行电信号中的噪声以及所述第二串行电信号中的噪声；

所述第二电路用于通过将所述第三串行电信号放大得到第五串行电信号，并通过将所述第四串行电信号放大得到第六串行电信号；

所述第三电路用于通过将所述第五串行电信号和所述第六串行电信号进行复用得到所述第二电信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光发射器，其特征在于：所述电光转换模块(43)包括：激光器和驱动电路，所述驱动电路用于将所述第二电信号转换第三电信号，所述激光器用于在所述第三电信号的驱动下产生所述第二光信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光发射器，其特征在于，所述光发射器还包括光连接器，所述电光转换模块(43)与所述光连接器连接，其中，所述电光转换模块(43)通过所述光连接器向光传输介质发送所述第二光信号。

7.一种用于线卡的光接收器(402)，其特征在于，所述光接收器(402)包括光电转换模块(51)，第一处理模块(52)和电光转换模块(53)；其中，

所述光电转换模块(51)用于接收光传输介质侧传输过来的第一光信号，并将接收到的所述第一光信号转换成第一电信号；

所述第一处理模块(52)用于将所述第一电信号转换成第二电信号，所述第一处理模块(52)的输入端与所述光电转换模块(51)的输出端耦合；

所述电光转换模块(53)用于将所述第二电信号转换成第二光信号，并向所述线卡中的硅光芯片发送所述第二光信号，所述电光转换模块(53)的输入端与所述第一处理模块(52)的输出端耦合。

8.一种光模块，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的光发射器。

9.一种光模块，其特征在于：包括权利要求7所述的光接收器。

10.一种光模块，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的光发射器和权利要求7所述的光接收器。

11.一种线卡，其特征在于，包括权利要求8-10任一项所述的光模块。

12.一种网络设备，其特征在于，包括权利要求8-10任一项所述的光模块。