CN111953419A - 光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光模块，属于光纤通信领域。该光模块包括：电信号处理芯片，以及与该电信号处理芯片电连接的光发射单元和光接收单元。该光模块能够将n路电信号转换为m路光信号，以及，将m路光信号转换为n路电信号，其中，n与m均为正整数，且n大于m。因此，该光模块中的光口中传输的光信号的数量少于光模块中的电口中传输的电信号的数量，有效的减少了接入光模块中的光口的光纤数量，进而降低了光纤通信的成本。

Description

光模块

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，特别涉及一种光模块。

背景技术

光模块是光纤通信中的重要部件，该光模块具有光口和电口，光模块的光口需要与光纤建立双向的光信号连接，光模块的电口需要与用于进行数据处理的光网络单元建立双向的电信号连接。该光模块是实现光电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能。

在光纤通信中，当需要光模块传输速率为400G(也即400Gbit/s)的信号时，光模块的电口需要输入8路传输速率为50G的电信号，同时需要输出8路传输速率为50G的电信号；光模块的光口需要输入8路传输速率为50G的光信号，同时需要输出8路传输速率为50G的光信号。此时，光模块的光口需要接入16根光纤才能实现传输速率为400G的信号。

但是，光纤的成本通常较高，若光模块的光口接入的光纤数量较多，会增加光纤通信的成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种光模块。可以解决现有技术的光模块的光口接入的光纤数量较多，导致光纤通信的成本较高的问题，所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种光模块，包括：

电信号处理芯片，以及与所述电信号处理芯片电连接的光发射单元；

所述电信号处理芯片用于接收n路第一电信号，将所述n路第一电信号处理为m路第二电信号后，向所述光发射单元发送所述m路第二电信号，其中，所述n与所述m均为正整数，且所述n大于所述m；

所述光发射单元用于接收所述m路第二电信号，并根据所述m路第二电信号发射m路第一光信号。

第二方面，提供了另一种光模块，包括：

电信号处理芯片，以及与所述电信号处理芯片电连接光接收单元；

所述光接收单元用于接收m路第二光信号，并根据所述m路第二光信号输出m路第三电信号后，向所述电信号处理芯片发送所述m路第三电信号；

所述电信号处理芯片用于接收所述光接收单元发送的所述m路第三电信号，将所述m路第三电信号处理为n路第四电信号，其中，所述n与所述m均为正整数，且所述n大于所述m。

第三方面，提供了又一种光模块，包括：

电信号处理芯片，以及与所述电信号处理芯片电连接的光发射单元和光接收单元；

所述电信号处理芯片用于接收n路第一电信号，将所述n路第一电信号中的每两路第一电信号处理为一路第二电信号后，得到m路第二电信号，向所述光发射单元发送所述m路第二电信号；

所述光发射单元用于接收所述m路第二电信号，并根据所述m路第二电信号发射m路第一光信号；

所述光接收单元用于接收m路第二光信号，并根据所述m路第二光信号输出m路第三电信号，向所述电信号处理芯片发送所述m路第三电信号；

所述电信号处理芯片还用于接收所述光接收单元发送的所述m路第三电信号，将每路第三电信号处理处理为两路第四电信号后，得到n路第四电信号；

其中，所述n与所述m均为正整数，且所述n与所述m满足：n＝2×m。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

该光模块能够将n路电信号转换为m路光信号，以及，将m路光信号转换为n路电信号，其中，n与m均为正整数，且n大于m。因此，该光模块中的光口中传输的光信号的数量少于光模块中的电口中传输的电信号的数量，有效的减少了接入光模块中的光口的光纤数量，进而降低了光纤通信的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图5是本发明又一实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种电信号处理芯片的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1，图1是本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图。该光模块10可以包括：电信号处理芯片100，以及与电信号处理芯片100电连接的光发射单元200。

该光模块10还具有电口10a和光口10b。电口10a可以与电信号处理芯片100电连接；光口10b可以与光发射单元200通过光纤带连接。需要说明的是，在图1中，细实线的箭头代表电信号的传输方向；粗实线的箭头代表光信号的传输方向。

该电信号处理芯片100用于接收n路第一电信号。在本发明实施例中，该电信号处理芯片100能够通过电口10a接收n路第一电信号。

该电信号处理芯片100还用于将n路第一电信号处理为m路第二电信号后，向光发射单元200发送该m路第二电信号。

光发射单元200用于接收该m路第二电信号，并根据该m路第二电信号发送m路第一光信号。在本发明实施例中，该光发射单元200能够将该m路第一光信号通过光纤带发送给光口10b后输出。

其中，n与m均为正整数，且n大于m。在本发明实施例中，光模块10中的光口10b中传输的光信号的数量为少于光模块10中的电口10a中传输的电信号的数量，有效的减少了接入光模块10中的光口10b的光纤数量，进而降低了光纤通信的成本。

可选的，请参考图2，图2是本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图，该电信号处理芯片100可以包括：第一通道选择器101和m个多路复用器(英文：Multiplexer；简称：MUX)102。

该第一通道选择器101用于将接收的n路第一电信号进行配对处理后，向m个MUX102发送配对处理后的n路第一电信号。示例的，第一通道选择器101对n路第一电信号进行配对处理，配对后的至少两路第一电信号对应一个MUX 102，该第一通道选择器101还用于向MUX 102发送与该MUX 102对应的至少两路第一电信号。

例如，第一通道选择器101上设置的n个第一输入端口TX，第一通道选择器上还设置有n个第一配对端口Z1。MUX 102可以与第一通道选择器101上的至少两个第一配对端口Z1电连接。例如，MUX 102可以与两个第一配对端口Z1电连接，MUX 102还可以与三个第一配对端口Z1电连接。

需要说明的是，每个第一输入端口TX能够通过电口10a输入一路第一电信号。该第一通道选择器101用于对通过n个第一输入端口TX输入n路第一电信号进行配对处理，并控制配对处理后的n路第一电信号从n个第一配对端口Z1输出。示例的，在第一通道选择器101对n路第一电信号进行配对处理后，每路第一电信号与一个第一配对端口Z1对应，该第一通道选择器101还用于控制每路第一电信号从对应的第一配对端口Z1输出，使得MUX 102能够接收第一通道选择器101发送的至少两路第一电信号。

在本发明实施例中，MUX 102用于接收第一通道选择器101发送的至少两路第一电信号，将该至少两路第一电信号处理为一路第二电信号后，发送给光发射单元200。

示例的，电信号处理芯片100具有用于与光发射单元200电连接的m个第二输入端口T，该m个第二输入端口T还与m个MUX 102一一对应电连接。MUX 102将该至少两路第一电信号处理为一路第二电信号后，从对应的第二输入端口T输出，该第二输入端口T能够将第二电信号发送给光发射单元200，使得光发射单元200能够接收m路第二电信号。

可选的，如图2所示，光发射单元200可以包括：激光器(图2中未示出)和激光器驱动芯片201。该激光驱动芯片201用于接收m路第二电信号，并根据每路第二电信号驱动激光器发射与该第二电信号对应的第一光信号，进而使得光发射模单元200能够输出m路第一光信号。

在本发明实施例中，通过电信号处理芯片100能够将至少两路第一电信号处理为一路第二电信号，该第二电信号可以为在一个时钟周期内传输至少两种第一电信号的信号。例如，假设，第二电信号为在一个时钟周期内传输两种第一电信号的信号，则在传输第二电信号的过程中，在一个时钟周期内，前半个时钟周期传输一种第一电信号，后半个时钟周期传输另一种第一电信号。

综上所述，本发明实施例提供的光模块，包括：电信号处理芯片，以及与电信号处理芯片电连接的光发射单元；该电信号处理芯片用于接收n路第一电信号，将n路第一电信号处理为m路第二电信号后，向光发射单元发送m路第二电信号，其中，n与m均为正整数，且n大于m；该光发射单元用于接收m路第二电信号，并根据m路第二电信号发射m路第一光信号。光模块中的光口中传输的光信号的数量为少于光模块中的电口中传输的电信号的数量，有效的减少了接入光模块中的光口的光纤数量，进而降低了光纤通信的成本。

请参考图3，图3是本发明另一实施例提供的一种光模块的结构示意图。该光模块10可以包括：电信号处理芯片100，以及与该电信号处理芯片100电连接的光接收单元300。

该光模块10还具有电口10a和光口10b。电口10a可以与电信号处理芯片100电连接；光口10b可以与光接收单元300通过光纤带连接。在图3中，粗实线的箭头代表光信号的传输方向；细实线的箭头代表电信号的传输方向。

光接收单元300用于接收m路第二光信号。在本发明实施例中，该光接收单元300能够通过光口30a接收m路第二光信号。

该光接收单元300还用于根据m路第二光信号输出m路第三电信号后，向电信号处理芯片100发送该m路第三电信号。

该电信号处理芯片100用于接收光接收单元300发送的m路第三电信号，将该m路第三电信号处理为n路第四电信号。在本发明实施例中，该电信号处理芯片100能够将n路第四电信号通过电口10a输出。

其中，n与m均为正整数，且n大于m。在本发明实施例中，光模块10中的光口10b中传输的光信号的数量为少于光模块10中的电口10a中传输的电信号的数量，有效的减少了接入光模块10中的光口10b的光纤数量，进而降低了光纤通信的成本。

可选的，如图4所示，图4是本发明另一实施例提供的另一种光模块的结构示意图，光接收单元300可以包括：光接收芯片(图4中未画出)和线性放大器(简称：TIA)301。该光接收芯片用于接收m路第二光信号，将每路第二光信号转化为与该第二光信号对应的初始电信号后，发送给线性放大器103。该线性放大器103用于将光接收芯片发送的初始电信号进行放大处理，得到与该第二光信号对应的第三电信号，进而使得光接收单元300能够输出m路第三电信号，并将该m路第三电信号发送给电信号处理芯片100。

可选的，如图4所示，该电信号处理芯片100可以包括：第二通道选择器103和m个解复用器(英文：Demultiplexer；简称：DEMUX)104。

DEMUX 104用于接收一路第三电信号，将该一路第三电信号处理为至少两路第四电信号后，发送给第二通道选择器103。

示例的，该信号处理芯片100具有用于与光接收单元300电连接的m个第二输出端口R，该m个第二输出端口还与m个DEMUX 104一一对应电连接。DEMUX 104能够通过对应的一个第二输出端R接收一路第三电信号，将该一路第三电信号处理为至少两路第四电信号后，发送给第二通道选择器103。

该第二通道选择器103用于接收m个DEMUX 104发送的n路第四电信号。

示例的，第二通道选择器103上设置有n个第一输出端口RX和n个第二配对端口Z2。DEMUX 104可以与第二通道选择器103中的至少两个第二配对端口Z2电连接。例如，DEMUX104可以与两个第二配对端口Z2电连接，DEMUX 104还可以与三个第二配对端口Z3电连接。

需要说明的是，每个第二配对端口Z2能够向第二通道选择器103输入一路第四电信号。该第二通道选择器103用于对通过n个第二配对端口Z2输入的n路第四电信号进行配对处理，并控制配对处理后的n路第四电信号从n个第一输出端口RX输出。示例的，在第二通道选择器将n路第四电信号进行配对处理后，每路第四电信号与一个第一输出端口RX对应，该第二通道选择器104还用于控制每路第四电信号从对应的第一输出端口RX输出。在本发明实施例中，从n个第二输出端口RX输出的n路第四电信号需要经过光模块10的电口10a输出。

在本发明实施例中，通过电信号处理芯片100能够将一路第三电信号处理为至少两路第四电信号，该第三电信号可以为在一个时钟周期内传输至少两种第四电信号的信号。例如，假设，第三电信号为在一个时钟周期内传输两种第四电信号的信号，则在传输第三电信号的过程中，在一个时钟周期内，前半个时钟周期传输一种第四电信号，后半个时钟周期传输另一种第四电信号。

综上所述，本发明实施例提供的光模块包括：电信号处理芯片，以及与电信号处理芯片电连接光接收单元；光接收单元用于接收m路第二光信号，并根据m路第二光信号输出m路第三电信号后，向电信号处理芯片发送m路第三电信号；电信号处理芯片用于接收光接收单元发送的m路第三电信号，将m路第三电信号处理为n路第四电信号，其中，n与m均为正整数，且n大于m。光模块中的光口中传输的光信号的数量为少于光模块中的电口中传输的电信号的数量，有效的减少了接入光模块中的光口的光纤数量，进而降低了光纤通信的成本。

请参考图5，图5是本发明又一实施例提供的一种光模块的结构示意图。该光模块10可以包括：电信号处理芯片100，以及与该电信号处理芯片100电连接的光发射单元200和光接收单元300。

该光模块10还具有电口10a和光口10b。电口10a可以与电信号处理芯片100电连接；光口10b可以与光接收单元300通过光纤带连接。在图5中，粗实线的箭头代表光信号的传输方向；细实线的箭头代表电信号的传输方向。

若光模块10需要将进行电光转换，信号需要从电口10a输入，并从光口10b输出。此时，电信号处理芯片100用于通过电口10a接收n路第一电信号，将该n路第一电信号中的每两路第一电信号处理为一路第二电信号后，得到m路第二电信号，向光发射单元200发送m路第二电信号。该光发射单元200用于接收m路第二电信号，并根据m路第二电信号发射m路第一光信号，向光口10b发送该m路第一光信号。

若光模块10需要将进行光电转换，信号需要从光口10b输入，并从电口10a输出。此时，光接收单元300用于通过光口10b接收m路第二光信号，并根据m路第二光信号输出m路第三电信号，向电信号处理芯片100发送该m路第三电信号。该电信号处理芯片100还用于接收光接收单元300发送的m路第三电信号，将每路第三电信号处理处理为两路第四电信号后，得到n路第四电信号，向电口10a发送该n路第四电信号。

其中，n与m均为正整数，n与m满足：n＝2×m。在本发明实施例中，该光模块能够将n路电信号转换为m路光信号，以及，将m路光信号转换为n路电信号，光模块10中的光口10b中传输的光信号的数量为2m(也即是，2×m)，光模块10中的电口10a中传输的电信号的数量为2n(也即是，2×n)。因此，光口10b中传输的光信号的数量少于电口10a中传输的电信号的数量，有效的减少了接入光模块10中的光口10b的光纤数量，进而降低了光纤通信的成本。

可选的，请参考图6，图6是本发明实施例提供的一种电信号处理芯片的结构示意图。该电信号处理芯片100可以包括：第一通道选择器101，以及与该第一通道选择器101电连接的m个MUX 102，和，第二通道选择器103，以及与该第二通道选择器103电连接的m个DEMUX 104。该第一通道选择器101与m个MUX 102之间的电连接方式，以及工作原理可以参考图2对应的实施例中的相关内容，本发明实施例在此不再赘述，需要说明的是，每个MUX102需要与第一通道选择器101中的两个第一配对端口Z1电连接；该第二通道选择器103与m个DEMUX 104之间的电连接方式，以及工作原理可以参考图4对应的实施例中的相关内容，本发明实施例在此不再赘述，需要说明的是，每个DEMUX 104需要与第二通道选择器103中的两个第二配对端口Z2电连接。

在本发明实施例中，若光模块10需要将进行电光转换，该光模块10中的信号处理芯片100能够将任意两个第一输入端口T输入的两路第一电信号处理为一路第二电信号后，从任意一个第二输入端口T输出。例如，假设n个第一输入端口TX包括：TX1、TX2、....、TX8，m个第二输入端口T包括：T1、T2、....、T4，信号处理器100能够将从TX1和TX2输入的两路第一电信号处理为一路第二电信号后从T1输出，或者，将从TX1和TX8输入的两路第一电信号处理为一路第二电信号后从T1输出。

若光模块10需要将进行光电转换，该光模块10中的信号处理芯片100能够将第二输出端口R输入的一路第三电信号处理为两路第四电信号后，从任意两个第一输出端口RX输出。例如，假设n个第一输出端口RX包括：RX1、RX2、....、RX8，m个第二输出端口R包括：R1、R2、....、R4，信号处理器100能够将从R1输入的一路第三电信号处理为两路第四电信号后分别从RX1和RX2输出，或者，将从R1输入的一路第三电信号处理为两路第四电信号后分别从RX1和RX8输出。

在本发明实施例中，通过电信号处理芯片100能够将两路第一电信号处理为一路第二电信号，该第二电信号可以为在一个时钟周期内传输两种第一电信号的信号，例如，在传输第二电信号的过程中，在一个时钟周期内，前半个时钟周期传输一种第一电信号，后半个时钟周期传输另一种第一电信号。

通过电信号处理芯片100还能够将两路第三电信号处理为一路第四电信号，该第四电信号可以为在一个时钟周期内传输两种第三电信号的信号，例如，在传输第四电信号的过程中，在一个时钟周期内，前半个时钟周期传输一种第四电信号，后半个时钟周期传输另一种第四电信号。

可选的，当本发明实施例中的光模块需要传输速率为400G的信号时，n路第一电信号中的每路第一电信号以及n路第四电信号中的每路第四电信号可以均为：传输速率为50G的电信号；m路第一光信号中的每路第一光信号以及m路第二光信号中的每路第二光信号均为：传输速率为100G的光信号。此时，n为8，m为4。

需要说明的是，光模块中电口10b中具有多条用于传输电信号的走线，每条走线能够为电信号处理芯片100传输一路电信号。若需要传输的电信号的速率较高，走线中传输的电信号的损耗较大，无法达到设计要求，因此无法通过减少用于传输电信号的走线的数量，来实现减少光缆的数量。本发明实施例中，通过将两路电信号转换为一路光信号，并将一路光信号转换为两路电信号，能够保证用于传输电信号的走线的数量较多的情况下，减少光纤的数量。

综上所述，本发明实施例提供的光模块，包括：电信号处理芯片，以及与该电信号转化芯片电连接的光发射单元和光接收单元。电信号处理芯片用于接收n路第一电信号，将n路第一电信号中的每两路第一电信号处理为一路第二电信号后，得到m路第二电信号，向光发射单元发送m路第二电信号；光发射单元用于接收m路第二电信号，并根据m路第二电信号发射m路第一光信号；光接收单元用于接收m路第二光信号，并根据m路第二光信号输出m路第三电信号，向电信号处理芯片发送m路第三电信号；电信号处理芯片还用于接收光接收单元发送的m路第三电信号，将每路第三电信号处理处理为两路第四电信号后，得到n路第四电信号。其中，n与m均为正整数，且n与m满足：n＝2×m。因此，光模块中的光口中传输的光信号的数量少于光模块中的电口中传输的电信号的数量，有效的减少了接入光模块中的光口的光纤数量，进而降低了光纤通信的成本。

在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的可选的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电信号处理芯片，以及与所述电信号处理芯片电连接的光发射单元；

所述电信号处理芯片用于接收n路第一电信号，将所述n路第一电信号处理为m路第二电信号后，向所述光发射单元发送所述m路第二电信号，其中，所述n与所述m均为正整数，且所述n大于所述m；

所述光发射单元用于接收所述m路第二电信号，并根据所述m路第二电信号发射m路第一光信号。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，

所述电信号处理芯片包括：第一通道选择器和m个多路复用器MUX；

所述第一通道选择器用于将接收的所述n路第一电信号进行配对处理后，向m个MUX发送配对处理后的n路第一电信号；

所述MUX用于接收所述第一通道选择器发送的至少两路第一电信号，将所述至少两路第一电信号处理为一路第二电信号后，发送给所述光发射单元。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，

所述第一通道选择器上设置有n个第一输入端口和n个第一配对端口，所述MUX与所述第一通道选择器上的至少两个第一配对端口电连接；

所述第一通道选择器用于对通过所述n个第一输入端口输入的所述n路第一电信号进行配对处理，并控制配对处理后的n路第一电信号从所述n个第一配对端口输出。

4.根据权利要求1至3任一所述的光模块，其特征在于，

所述第二电信号为在一个时钟周期内传输至少两种第一电信号的信号。

5.一种光模块，其特征在于，包括：

电信号处理芯片，以及与所述电信号处理芯片电连接光接收单元；

所述光接收单元用于接收m路第二光信号，并根据所述m路第二光信号输出m路第三电信号后，向所述电信号处理芯片发送所述m路第三电信号；

所述电信号处理芯片用于接收所述光接收单元发送的所述m路第三电信号，将所述m路第三电信号处理为n路第四电信号，其中，所述n与所述m均为正整数，且所述n大于所述m。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，

所述电信号处理芯片包括：第二通道选择器和m个解复用器DEMUX；

所述DEMUX用于接收一路第三电信号，将所述一路第三电信号处理为至少两路第四电信号后，发送给所述第二通道选择器；

所述第二通道选择器用于接收m个DEMUX发送的n路第四电信号。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，

所述第二通道选择器上设置有n个第一输出端口和n个第二配对端口，所述DEMUX与所述第二通道选择器中的至少两个第二配对端口电连接；

所述第二通道选择器用于对通过所述n个第二配对端口输入的n路第四电信号进行配对处理，并控制配对处理后的n路第四电信号从所述n个第一输出端口输出。

8.根据权利要求5至7任一所述的光模块，其特征在于，

所述第三电信号为在一个时钟周期内传输至少两种第四电信号的信号。

9.一种光模块，其特征在于，包括：

电信号处理芯片，以及与所述电信号处理芯片电连接的光发射单元和光接收单元；

所述电信号处理芯片用于接收n路第一电信号，将所述n路第一电信号中的每两路第一电信号处理为一路第二电信号后，得到m路第二电信号，向所述光发射单元发送所述m路第二电信号；

所述光发射单元用于接收所述m路第二电信号，并根据所述m路第二电信号发射m路第一光信号；

所述光接收单元用于接收m路第二光信号，并根据所述m路第二光信号输出m路第三电信号，向所述电信号处理芯片发送所述m路第三电信号；

所述电信号处理芯片还用于接收所述光接收单元发送的所述m路第三电信号，将每路第三电信号处理处理为两路第四电信号后，得到n路第四电信号；

其中，所述n与所述m均为正整数，且所述n与所述m满足：n＝2×m。

10.根据权利要求9所述的光模块，其特征在于，

所述第二电信号为在一个时钟周期内传输两种第一电信号的信号；

所述第三电信号为在一个时钟周期内传输两种第四电信号的信号。

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