CN111277333A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光模块，基于激光驱动芯片为差分输入、差分输出，而电吸收调制器为单端输入的特点，将激光驱动芯片输出的一路高频信号加载在激光器或半导体放大器上，另一路信号加载在电吸收调制器。这样，光发射组件最终输出的信号便是经过二次调制的光信号，所以可以在不增加激光驱动芯片所输出高频信号的幅度的前提下，显著提升所输出光信号的幅值，进而可以提升光模块所发射信号的消光比。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

光收发一体模块，简称光模块，是光通讯领域设备中的一种标准模块。其中，对于光模块的信号发射，可以采用VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直共振腔表面放射激光)、EML(Electlro-absorption Modulated Laser，电吸收调制激光器)等类型的信号发射方式。

对于EML的信号发射方式，其具体工作过程为：首先，来自上位机的电信号经过金手指输入到激光驱动芯片(Driver)。然后，Driver提供Bias电流，将其偏置电流通过直流耦合的方式，加载在光发射组件的激光器上，驱动激光器发射直流的光功率，另外，Driver的输出调制信号，加载在光发射组件的电吸收调制器(EAM，Electro Absorption Modulator)端，将电信号调制在光载波上。这样，激光器发射的恒定功率的光，经过EAM的调制，实现电光信号的转变。

进一步的，随着光模块技术的发展，对于光模块的接收灵敏度要求也在不断提高。而光模块的接收灵敏度与发射端光模块所发射的光信号的消光比遵循一定的关系，具体的，ER越高，灵敏度越好。而光模块所发射的光信号的消光比与加载在激光器上的调制信号的幅度成正相关，然而Driver输出的调制信号的幅值是有限的，并且EAM的输出特性也会饱和，所以，在将光模块所发射的光信号的消光比提升到一定的指标之后变无法继续提升，进而对接收端光模块的接收灵敏度造成一定限制。

发明内容

本申请提供了一种光模块，以提升光模块所发射信号的消光比。

根据本申请实施例的第一面，提供了一种光模块，包括：

电路板，设有电路、与所述电路连接的电学元件；

光发射组件，与所述电路连接，用于产生光信号；

所述电学元件包括：

金手指，用于接收来自上位机的高频信号；

激光驱动芯片，用于提供偏置电流，以及用于将所述高频信号进行幅度调整；

所述光发射组件包括：

激光器，阳极分别与所述激光驱动芯片的偏置电流输出引脚和第一高频信号输出引脚电连接、阴极接地，用于输出第一光信号；

电吸收调制器，高频控制引脚与所述激光驱动芯片的第二高频信号输出引脚连接、接地引脚与所述接地电路连接，用于接收所述第一光信号，并基于所述高频信号调制所述第一光信号；

分别从所述第一高频信号输出引脚和所述第二高频信号输出引脚输出的信号为相位相反的差分信号，所述第一高频信号输出引脚与所述阳极之间、或者所述第二高频信号输出引脚与所述高频控制引脚之间设置有反向器。

根据本申请实施例的第二面，提供了另一种光模块，包括：

电路板，设有电路、与所述电路连接的电学元件；

光发射组件，与所述电路连接，用于产生光信号；

所述电学元件包括：

金手指，用于接收来自上位机的高频信号；

激光驱动芯片，用于提供偏置电流，以及用于将所述高频信号进行幅度调整；

所述光发射组件包括：

激光器，阳极与所述激光驱动芯片的偏置电流输出引脚电连接、阴极接地，用于输出不携带信号的光；

电吸收调制器，高频控制引脚与所述激光驱动芯片的第一高频信号输出引脚连接、接地引脚接地，用于接收所述不携带信号的光，并基于所述高频信号调制所述不携带信号的光，得到第三光信号；

半导体光放大器，阳极与所述激光驱动芯片的第二高频信号输出引脚连接、阴极接地，用于接收所述第三光信号，并对所述第三光信号进行调制和放大；

分别从所述第一高频信号输出引脚和所述第二高频信号输出引脚输出的信号为相位相反的差分信号，所述第一高频信号输出引脚与所述电吸收调制器的高频控制引脚之间、或者所述第二高频信号输出引脚与所述半导体光放大器的阳极之间设置有反向器。

由上述实例可见，本申请实施例提供的一种光模块，基于激光驱动芯片为差分输入、差分输出，而电吸收调制器为单端输入的特点，本实施例将激光驱动芯片输出的一路高频信号加载在激光器或半导体放大器上。

其中，若加载在激光器上，激光器输出的就是经过一次调制之后的光信号；同时，将激光驱动芯片输出的另一路高频信号，按照原方式加载在电吸收调制器上，对激光器输出的光信号进行二次调制，另外，在激光驱动芯片与激光器之间、或者激光驱动芯片与电吸收调制器之间设置有反向器，进而可以使加载在激光器和电吸收调制器上的高频信号为同向信号，这样，光发射组件输出的经过上述二次调制的光信号，可以在不增加激光驱动芯片所输出高频信号的幅度的前提下，显著提升所输出光信号的幅值，进而可以提升光模块所发射信号的消光比。

若加载在半导体放大器上，便可以对电吸收调制器输出的光信号进行二次调制，同时，通过在激光驱动芯片与半导体光放大器之间、或者激光驱动芯片与电吸收调制器之间设置有反向器，进而可以使加载在激光器和电吸收调制器上的高频信号为同向信号，这样，光发射组件输出的经过上述二次调制的光信号，可以在不增加激光驱动芯片所输出高频信号的幅度的前提下，显著提升所输出光信号的幅值；另外，本实施例中激光器仅接收激光驱动芯片所输出的直流偏置电流，进而可以降低激光器的带宽要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为光通信终端连接关系示意图；

图2为光网络单元结构示意图；

图3为本实施例中提供的一种光模块的结构示意图；

图4为本实施例中提供的一种光模块的分解结构示意图；

图5为本实施例中提供的一种光模块的内部结构框图；

图6为本实施例中提供的一种光模块的内部电路示意图；

图7为图6中的光模块所发射的光信号的时序图；

图8为本实施例中提供的另一种光模块的内部电路示意图；

图9为图8中的光模块所发射的光信号的时序图。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

光纤通信的核心环节之一是光电信号的转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导中传输，利用光在光纤中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输。而计算机等信息处理设备采用的是电信号，这就需要在信号传输过程中实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光纤通信技术领域中实现上述光电转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接，主要的电连接包括供电、I2C信号、传输数据信号以及接地等，金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的标准方式，以此为基础，电路板是大部分光模块中必备的技术特征。

图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示，光通信终端的连接主要包括光网络单元100、光模块200、光纤101及网线103；

光纤的一端连接远端服务器，网线的一端连接本地信息处理设备，本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤与网线的连接完成；而光纤与网线之间的连接由具有光模块的光网络单元完成。

光模块200的光口与光纤101连接，与光纤建立双向的光信号连接；光模块200的电口接入光网络单元100中，与光网络单元建立双向的电信号连接；光模块实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与光网络单元之间建立连接；具体地，来自光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络单元100中，来自光网络单元100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。光模块200是实现光电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

光网络单元具有光模块接口102，用于接入光模块，与光模块建立双向的电信号连接；光网络单元具有网线接口104，用于接入网线，与网线建立双向的电信号连接；光模块与网线之间通过光网络单元建立连接，具体地，光网络单元将来自光模块的信号传递给网线，将来自网线的信号传递给光模块，光网络单元作为光模块的上位机监控光模块的工作。

至此，远端服务器通过光纤、光模块、光网络单元及网线，与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。

常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等；光网络单元是光模块的上位机，向光模块提供数据信号，并接收来自光模块的数据信号，常见的光模块上位机还有光线路终端等。

图2为光网络单元结构示意图。如图2所示，在光网络单元100中具有电路板105，在电路板105的表面设置笼子106；在笼子106中设置有电连接器，用于接入金手指等光模块电口；在笼子106上设置有散热器107，散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起结构。

光模块200插入光网络单元中，具体为光模块的电口插入笼子106中的电连接器，光模块的光口与光纤101连接。

笼子106位于电路板上，将电路板上的电连接器包裹在笼子中；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量通过光模块壳体传导给笼子，最终通过笼子上的散热器107进行扩散。

图3为本申请实施例提供的一种光模块200的结构示意图，图4为本发明实施例提供光模块200的分解结构示意图。如图3和图4所示，本申请实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁手柄203、电路板204、光发射组件205和光接收组件206。

上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的包裹腔体；包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体，具体地，下壳体包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板；上壳体包括盖板，盖板盖合在上壳体的两个侧板上，以形成包裹腔体；上壳体还可以包括位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个侧壁，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体盖合在下壳体上。

两个开口具体可以是在同一方向的两端开口(208、209)，也可以是在不同方向上的两处开口；其中一个开口为电口208，电路板的金手指从电口208伸出，插入光网络单元等上位机中；另一个开口为光口209，用于外部光纤接入以连接光模块内部的光发射组件205和光接收组件206；电路板204、光发射组件205和光接收组件206等光电器件位于包裹腔体中。

采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板204、光发射组件205和光接收组件206等器件安装到壳体中，由上壳体、下壳体形成光模块最外层的封装保护壳体；上壳体及下壳体一般采用金属材料，利于实现电磁屏蔽以及散热；一般不会将光模块的壳体做成一体结构，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽结构无法安装，也不利于生产自动化。

解锁手柄203位于包裹腔体/下壳体202的外壁，用于实现光模块与上位机之间的固定连接，或解除光模块与上位机之间的固定连接。

解锁手柄203具有与上位机笼子匹配的卡合结构；拉动解锁手柄的末端可以在使解锁手柄在外壁的表面相对移动；光模块插入上位机的笼子里，由解锁手柄的卡合结构将光模块固定在上位机的笼子里；通过拉动解锁手柄，解锁手柄的卡合结构随之移动，进而改变卡合结构与上位机的连接关系，以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。

光发射组件205和光接收组件206，分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。光发射组件205和光接收组件206也可以结合在一起形成光收发一体结构。

电路板204上设置有电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、MOS管)及芯片(如微处理器MCU2045、激光驱动芯片、限幅放大器、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)等。

电路板204通过电路走线将光模块中的用电器件按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等电功能。

电路板204一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳的承载芯片；当光发射组件205和光接收组件206位于电路板上时，硬性电路板也可以提供平稳的承载；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，具体地，在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。

部分光模块中也会使用柔性电路板，作为硬性电路板的补充；柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，如硬性电路板与光收发器件之间可以采用柔性电路板连接。

进一步的，电路板204表面的金手指具有I2C引脚，上位机与光模块之间可以采用I2C协议、通过I2C引脚进行信息传递。其中，对于光模块的信号发射，来自上位机的差分信号经过金手指的输入，进入到激光驱动芯片Driver；该Driver是差分输入，差分输出的，而实际的光发射组件(Transmitter Optical Subassembly，TOSA)是单端输入器件，因此对于Driver的差分输出端口，仅需要用到其一端信号线、如TXP，对于另外一端不用的信号线、如TXN，现有技术中，通常采用电容加电阻的方式，对其进行端接，以避免信号线的反射与振铃的产生，从而影响Driver的工作，避免其所输出信号的劣化。对于上述结构，Driver的一个差分输出端是浪费掉的，因此，本实施例将Driver的一个差分输出端加载在光发射组件中的激光器或半导体光放大器上，以实现光信号的双调制，从而提升现有光模块光信号的消光比，从而提升光网络中接收端的下行灵敏度。

基于上述原理，下面将结合附图，对本实施例中的光模块中实现发射光信号调制的方式进行详细介绍。

图5为本实施例中提供的一种光模块的内部结构框图，图6为本实施例中提供的一种光模块的内部电路示意图。

如图5和6所示，在光模块中的电路板上设有微处理器2045、第一时钟数据恢复模块2041、激光驱动芯片2042、限幅放大器2043、第二时钟数据恢复模块2044。

其中，微处理器2045分别与第一时钟数据恢复模块2041、激光驱动芯片2042、限幅放大器2043和第二时钟数据恢复模块2044连接，用于负责各芯片的上电初始化及配置、工作监管等工作。

为保证输入至电吸收调制器2052的高频信号的稳定性，本实施例在电路板204上设置第一时钟数据恢复模块2041，在其它实施例中，还可以将激光驱动芯片2042与电路板204的金手指电连接。第一时钟数据恢复模块2041的输入端与金手指电连接，用于来自上位机的高频信号进行整形，这样，便可以降低发送给激光驱动芯片2042的高频信号的失真程度，进而可以降低发送给电吸收调制器2052的信号的失真程度，使得光发射组件205可基于高质量的高频信号输出信号失真度低的光信号。

高速信号驱动芯片2042a的输入端与第一时钟数据恢复模块2041的输出端电连接，用于将第一时钟数据恢复模块2041整形后的高频信号进行幅度调整，进而可以保证输入至光发射组件205中的信号幅值的稳定性。

光发射组件205中设有激光器2051和电吸收调制器(EAM，Electro AbsorptionModulator)2052，另外，还可以设置用于为激光器2051和电吸收调制器2052进行控温的热电制冷器(Thermoelectric Cooler，TEC)。激光驱动芯片2042中设有用于驱动电吸收调制器2052的高速信号驱动芯片2042a、用于驱动激光器2051的偏置芯片2042b，本实施例将高速信号驱动芯片2042a、偏置芯片2042b两部分集成在一个芯片中，在其它实施例中，还可将两个部分独立设置。

其中，激光器2051的阳极与偏置芯片2042b的输出端(或称为激光驱动芯片2042的偏置电流输出引脚)电连接、阴极与电路板204上的接地电路连接，同时，激光器2051的阳极还与高速信号驱动芯片2042a的第一高频信号输出引脚(或称激光驱动芯片2042的第一高频信号输出引脚)电连接、本实施例称该第一高频信号输出引脚为TXN。这样，加载在激光器2051上的信号便为直流偏置电流信号与高频控制信号的叠加信号，激光器2051在该叠加信号的控制下，输出不同功率的光信号，进而激光器2051输出的光信号便是经过一次高频调制的光信号，本实施例称该信号为第一光信号。

需要说明的是，本实施例设置一个独立的偏置芯片2042b来驱动激光器2051，在其它实施例中还可以利用微处理器2045控制偏置电路为激光器2051偏置电流。

电吸收调制器2052的高频控制引脚与高速信号驱动芯片2042a的第二高频信号输出引脚(或称激光驱动芯片2042的第二高频信号输出引脚)电连接、本实施例称该第二高频信号输出引脚为TXP，接地引脚与电路板204上的接地电路连接。基于电吸收调制器2052是利用半导体中激子吸收效应制作而成光信号调制器件，其可以根据接收到的高频电信号引起的电压改变，输出不同功率的光信号，因此，当高速信号驱动芯片2042a输出的高频信号加载在其上时，可以实现对激光器2051输出的第一光信号的二次调制。

其中，由于高速信号驱动芯片2042a为差分输出，即分别从其第一高频信号输出引脚和第二高频信号输出引脚所输出的两个信号为反向信号，所以，为了保证到达电吸收调制器2052的经过激光器2051一次调制之后的第一光信号、与从第二高频信号输出引脚TXP传输来的电信号，数据比特吻合，以使经过激光器2051调制之后的第一光信号，经过电吸收调制器2052的二次调制，可以进一步的提升电吸收调制器2052所输出光信号的消光比，从而改善下行接收的灵敏度。因此，本实施例在电吸收调制器2052与高速信号驱动芯片2042a之间、或者激光器2051与高速信号驱动芯片2042a之间设置反向器2063，使高速信号驱动芯片2042a的两个差分输出端所输出的反向信号变为同向信号。

进一步的，在实际产品中，电吸收调制器2052和激光器2051与激光驱动芯片2042的距离通常并不相同，即激光驱动芯片2042的第一高频信号输出引脚与激光器2051的阳极之间的信号线长度、与其第二高频信号输出引脚与电吸收调制器2052的高频控制引脚之间的信号线长度并不相同。并且，随着光模块信号传输速率的提高，信号脉冲的宽度也在大幅减小，因此，为实现到达电吸收调制器2052的经过激光器2051调制之后的第一光信号与第二高频信号输出引脚TXP传输来的电信号在时间上重合、即两个信号上升沿、下降沿的重合，避免由于时延而引起的比特错位问题，本实施例在电吸收调制器2052与高速信号驱动芯片2042a之间、或者激光器2051与高速信号驱动芯片2042a之间设置延迟电路2064。

其中，考虑到激光器2051还需要与激光驱动芯片2042中的偏置芯片2042b电连接、激光器2051输出的第一光信号需要发送至电吸收调制器2052、以及激光驱动芯片2042需要接收电路板上的金手指所传输的高频信号，因此，优选地，激光器2051靠近高速信号驱动芯片2042a设置，即激光驱动芯片2042的第一高频信号输出引脚与激光器2051的阳极之间的信号线长度、小于其第二高频信号输出引脚与电吸收调制器2052的高频控制引脚之间的信号线长度。因此，本实施例将延迟电路2064设置在激光器2051的输入端，其中，延迟电路2064的输入端与激光驱动芯片2042的第一高频信号输出引脚连接、输出端与激光器2051的阳极连接。另外，考虑到设置反向器2063，对信号也造成一定的时延，因此，本实施例将反向器2063也设置在激光器2051与激光驱动芯片2042之间，这样，与将反向器2063设置在电吸收调制器2052处相比，可以降低整个TOSA对接收的高频信号的时延。

当然，还可以设置电吸收调制器2052靠近高速信号驱动芯片2042a设置，即激光驱动芯片2042的第一高频信号输出引脚与激光器2051的阳极之间的信号线长度、大于其第二高频信号输出引脚与电吸收调制器2052的高频控制引脚之间的信号线长度。这样，与上述芯片间布局方式相匹配的，便可以将延迟电路2064设置在电吸收调制器2052的输入端，其中，延迟电路2064的输入端与激光驱动芯片2042的第二高频信号输出引脚连接、输出端与电吸收调制器2052的高频控制引脚电连接。

另外，该光模块还可以实现信号的接收，如图5所示，该光模块中设有光接收组件(Receiver Optical Subassembly，ROSA)206，用于接收外部设备发送的光信号，并将外部设备发送的光信号转换为电信号；与光接收组件206的输出端连接的限幅放大器2043，用于将光接收组件206输出的电信号进行放大；与限幅放大器2043的输出端连接的第二时钟数据恢复模块2044，用于将限幅放大器2043输出的信号进行，第二时钟数据恢复模块2044的输出端与金手指207连接。通过金手指207与上位机连接，进而可以将该光模块接收的信号发送至上位机。

图7为图6中的光模块所发射的光信号的时序图。如图7所示，激光驱动芯片2042的第一高频信号输出引脚TXN输出的高频信号，经过反向器2063的反向以及延迟电路2064的时间延迟后，得到高频信号TXP’，并加载在激光器2051上，激光器2051输出的就是经过一次调制之后的第一光信号；同时，激光驱动芯片2042的第二高频信号输出引脚TXP输出的高频信号TXP，按照原方式加载在电吸收调制器2052上，对激光器2051输出的第一光信号进行二次调制，这样，光发射组件所发射的光信号，可以在不增加激光驱动芯片所输出高频信号的幅度的前提下，显著提升光发射组件所发射的光信号的幅值，进而可以提升光模块所发射信号的消光比。

图8为本实施例中提供的另一种光模块的内部电路示意图。如图8所示，本实施例中的光模块与图6中的光模块的主要区别在于，在光发射组件205中还设有半导体光放大器2053。

光发射组件205中设有激光器2051、电吸收调制器(EAM，Electro AbsorptionModulator)2052和半导体光放大器2053，另外，还可以设置用于为激光器2051和电吸收调制器2052进行控温的TEC。激光驱动芯片2042中设有用于驱动电吸收调制器2052的高速信号驱动芯片2042a、用于驱动激光器2051的偏置芯片2042b。

其中，激光器2051的阳极与偏置芯片2042b的输出端(或称为激光驱动芯片2042的偏置电流输出引脚)电连接、阴极与电路板204上的接地电路连接。这样，激光器2051便在激光器驱动芯片2042b的控制下，输出不携带信号的光至电吸收调制器2052。

电吸收调制器2052的高频控制引脚与高速信号驱动芯片2042a的第一高频信号输出引脚(或称激光驱动芯片2042的第一高频信号输出引脚)电连接、本实施例称该第一高频信号输出引脚为TXN，接地引脚与电路板204上的接地电路连接。基于电吸收调制器2052是利用半导体中激子吸收效应制作而成光信号调制器件，其可以根据接收到的高频电信号引起的电压改变，输出不同功率的光信号，因此，当高速信号驱动芯片2042a输出的高频信号加载在其上时，可以实现对激光器2051输出的不携带信号的光信号进行调制，得到第三光信号。

半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier，SOA)2053的阳极与设置在SOA偏置芯片2065的输出端电连接、阴极与电路板204上的接地电路连接，同时，半导体光放大器2053的阳极还与高速信号驱动芯片2042a的第二高频信号输出引脚(或称激光驱动芯片2042的第二高频信号输出引脚)电连接、本实施例称该第二高频信号输出引脚为TXP。这样，加载在半导体光放大器2053上的信号便为直流偏置电流信号与高频控制信号的叠加信号，半导体光放大器2053在该叠加信号的控制下，输出不同功率的光信号，进而半导体光放大器2053输出的光信号便是经过二次高频调制和放大的光信号。

其中，由于高速信号驱动芯片2042a为差分输出，即分别从其第一高频信号输出引脚和第二高频信号输出引脚所输出的两个信号为反向信号，所以，为了保证到达半导体光放大器2053的经电吸收调制器2052一次调制之后的第三光信号、与从第二高频信号输出引脚TXP传输来的电信号，数据比特吻合，以使经过电吸收调制器2052调制之后的第三光信号，再经过半导体光放大器2053的二次调制后，可以进一步的提升半导体光放大器2053所输出光信号的消光比，从而改善下行接收的灵敏度。因此，本实施例在电吸收调制器2052与高速信号驱动芯片2042a之间、或者半导体光放大器2053与高速信号驱动芯片2042a之间设置反向器2063，以使高速信号驱动芯片2042a的两个差分输出端所输出的反向信号变为同向信号。

进一步的，在实际产品中，电吸收调制器2052和半导体光放大器2053与激光驱动芯片2042的距离通常并不相同，即激光驱动芯片2042的第二高频信号输出引脚与半导体光放大器2053的阳极之间的信号线长度、与其第一高频信号输出引脚与电吸收调制器2052的高频控制引脚之间的信号线长度并不相同。并且，随着光模块信号传输速率的提高，信号脉冲的宽度也在大幅减小，因此，为实现到达半导体光放大器2053的经过电吸收调制器2052调制之后的第三光信号与第二高频信号输出引脚TXP传输来的电信号在时间上重合、即两个信号上升沿、下降沿的重合，避免由于时延而引起的比特错位问题，本实施例在电吸收调制器2052与高速信号驱动芯片2042a之间、或者半导体光放大器2053与高速信号驱动芯片2042a之间设置延迟电路2064。

其中，考虑到激光器2051、电吸收调制器2052以及半导体光放大器2053三者的信号收、发关系，因此，将半导体光放大器2053靠近高速信号驱动芯片2042a设置，同时，将电吸收调制器2052靠近半导体光放大器2053设置，即电吸收调制器2052相比于激光驱动芯片2042更靠近高速信号驱动芯片2042a设置，激光驱动芯片2042的第二高频信号输出引脚与半导体光放大器2053的阳极之间的信号线长度、大于其第一高频信号输出引脚与电吸收调制器2052的高频控制引脚之间的信号线长度。因此，本实施例将延迟电路2064设置在电吸收调制器2052的输入端，其中，延迟电路2064的输入端与激光驱动芯片2042的第一高频信号输出引脚连接、输出端与激光驱动芯片2042的高频控制引脚连接。另外，考虑到设置反向器2063，对信号也造成一定的时延，因此，本实施例将反向器2063也设置在激光驱动芯片2042与高速信号驱动芯片2042a之间，这样，与将反向器2063设置在半导体光放大器2053处相比，可以降低整个TOSA对接收的高频信号的时延。

当然，还可以设置半导体光放大器2053靠近高速信号驱动芯片2042a设置，即激光驱动芯片2042的第二高频信号输出引脚与半导体光放大器2053的阳极之间的信号线长度、小于其第一高频信号输出引脚与电吸收调制器2052的高频控制引脚之间的信号线长度，延迟电路2064的输入端与激光驱动芯片2042的第二高频信号输出引脚连接、输出端与半导体光放大器2053的阳极电连接。

图9为图8中的光模块所发射的光信号的时序图。如图9所示，通过激光驱动芯片2042输出的一路高频信号加载在半导体放大器2053上，进而可以对电吸收调制器2052输出的光信号进行二次调制，这样，光发射组件所发射的光信号，可以在不增加激光驱动芯片所输出高频信号的幅度的前提下，显著提升所输出光信号的幅值；另外，本实施例中激光器2051仅接收激光驱动芯片2042所输出的直流偏置电流，进而可以降低激光器的带宽要求。

进一步的，为降低输入信号噪声，对光发射组件205所输出光信号质量的影响，如图6和8所示，本实施例在激光驱动芯片2042的两个高频信号输出引脚端各设置一个滤波电容、分别为第一滤波电容2061、第一滤波电容2062，以实现直流信号的隔离。

本实施例提供的光模块，并不限于将光发射次组件和光接收次组件进行独立封装的形式，还可以将单独的光发射次组件和光接收次组件一起封装在金属外壳中制成双向光学次组件、又称为光收发次组件、或者，还可以采用将激光器、激光驱动芯片等直接贴装在电路板上的COB(Chip On Board)封装方式，本实施例并不在具体限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板，设有电路、与所述电路连接的电学元件；

光发射组件，与所述电路连接，用于产生光信号；

所述电学元件包括：

金手指，用于接收来自上位机的高频信号；

激光驱动芯片，用于提供偏置电流，以及用于将所述高频信号进行幅度调整；

所述光发射组件包括：

激光器，阳极分别与所述激光驱动芯片的偏置电流输出引脚和第一高频信号输出引脚电连接、阴极接地，用于输出第一光信号；

电吸收调制器，高频控制引脚与所述激光驱动芯片的第二高频信号输出引脚连接、接地引脚与所述接地电路连接，用于接收所述第一光信号，并基于所述高频信号调制所述第一光信号；

分别从所述第一高频信号输出引脚和所述第二高频信号输出引脚输出的信号为相位相反的差分信号，所述第一高频信号输出引脚与所述阳极之间、或者所述第二高频信号输出引脚与所述高频控制引脚之间设置有反向器。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括延迟电路，其中：

所述延迟电路的输入端与所述第一高频信号输出引脚连接、输出端与所述阳极连接；

所述第一高频信号输出引脚与所述阳极之间的信号线长度、小于所述第二高频信号输出引脚与所述高频控制引脚之间的信号线长度。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第一高频信号输出引脚与所述阳极之间设置有所述反向器。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括延迟电路，其中：

所述延迟电路的输入端与所述第二高频信号输出引脚连接、输出端与所述高频控制引脚连接；

所述第二高频信号输出引脚与所述高频控制引脚之间的信号线长度、小于所述第一高频信号输出引脚与所述阳极之间的信号线长度。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一高频信号输出引脚与所述阳极之间、所述第二高频信号输出引脚与所述高频控制引脚之间均设置有滤波电容。

6.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板，设有电路、与所述电路连接的电学元件；

光发射组件，与所述电路连接，用于产生光信号；

所述电学元件包括：

金手指，用于接收来自上位机的高频信号；

激光驱动芯片，用于提供偏置电流，以及用于将所述高频信号进行幅度调整；

所述光发射组件包括：

激光器，阳极与所述激光驱动芯片的偏置电流输出引脚电连接、阴极接地，用于输出不携带信号的光；

电吸收调制器，高频控制引脚与所述激光驱动芯片的第一高频信号输出引脚连接、接地引脚接地，用于接收所述不携带信号的光，并基于所述高频信号调制所述不携带信号的光，得到第三光信号；

半导体光放大器，阳极与所述激光驱动芯片的第二高频信号输出引脚连接、阴极接地，用于接收所述第三光信号，并对所述第三光信号进行调制和放大；

分别从所述第一高频信号输出引脚和所述第二高频信号输出引脚输出的信号为相位相反的差分信号，所述第一高频信号输出引脚与所述电吸收调制器的高频控制引脚之间、或者所述第二高频信号输出引脚与所述半导体光放大器的阳极之间设置有反向器。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括延迟电路，其中：

所述延迟电路的输入端与所述第一高频信号输出引脚连接、输出端与所述电吸收调制器的高频控制引脚连接；

所述第一高频信号输出引脚与所述电吸收调制器的高频控制引脚之间的信号线长度、小于所述第二高频信号输出引脚与所述半导体光放大器的阳极之间的信号线长度。

8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述第一高频信号输出引脚与所述电吸收调制器的高频控制引脚之间设置有所述反向器。

9.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括延迟电路，其中：

所述延迟电路的输入端与所述第二高频信号输出引脚连接、输出端与所述半导体光放大器的阳极连接；

所述第二高频信号输出引脚与所述半导体光放大器的阳极之间的信号线长度、小于所述第一高频信号输出引脚与所述电吸收调制器的高频控制引脚之间的信号线长度。

10.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于所述第一高频信号输出引脚与所述电吸收调制器的高频控制引脚之间、所述第二高频信号输出引脚与所述半导体光放大器的阳极之间均设置有滤波电容。

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