CN113810115B - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括电路板、用于将辅助信道消息的电信号加载至偏置电流的MCU、用于根据偏置电流输出宽谱光信号的光源、硅光芯片与用于发出波长调谐控制信号的波长调谐控制芯片，硅光芯片内设有可调谐激光器与调制器，可调谐激光器接收光源输出的宽谱光信号，包括多个微环波导，用于根据波长调谐控制信号改变微环波导的折射率，以从宽谱光信号中选择特定波长光信号；调制器与可调谐激光器连接，用于将数据载波调制于特定波长光信号上，得到同时携带业务信息和辅助信道消息的特定波长光信号。本申请提供的光模块携带辅助信道功能满足了系统波长调整功能和消息通道传输，且调谐波长范围较宽，满足了5G网络中对多波无色化的需求。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着经济的发展、人们日常生活水平的提高，具有大带宽、万物互联、低时延、高可靠连接等优势的5G网络的推出势在必行。根据5G中的无线接入网(Radio Access Network，RAN)重构为AAU(Active Antenna Unit，有源天线单元)、DU(Distributed Unit，分布单元)、CU(Central Unit，集中单元)多级架构，5G承载网络由前传、中传、回传三部分组成，其中前传主要负责天线站点AAU与基带站点DU/CU之间的网络传输。

5G前传领域的一个应用场景需要用到无色光模块，即在AAU上的光模块可以灵活设置其工作波长。在AAU和DU之间除业务通道之外，建立消息通道，进行辅助信道控制与管理。AAU根据DU光模块发送的辅助信号信息，灵活调整AAU发射机的波长，避免在天线端设置多种光模块的复杂性。传统的调波方式是通过TEC(Thermoelectric Cooler，半导体制冷器)控制光模块中激光器的工作温度，使其输出不同波长的发射光。

但是，受制于激光器芯片TEC设置温度的区间限制，波长的可调谐区间范围较窄，典型值支持4个通道的调谐范围，无法满足G.metro对多波长无色化的需求。

发明内容

本申请提供了一种光模块，以解决目前无色光模块的波长可调谐范围较窄，无法满足5G网络对多波长无色化的需求。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种光模块，包括：

电路板；

MCU，与所述电路板电连接，用于将辅助信道消息的电信号加载至偏置电流；

光源，用于接收加载有所述辅助信道消息电信号的偏置电流并输出宽谱光信号；

硅光芯片，与所述电路板电连接，用于接收所述光源输出的宽谱光信号；

波长调谐控制芯片，与所述硅光芯片电连接，用于发出波长调谐控制信号；

所述硅光芯片内设置有：

可调谐激光器，接收所述光源输出的宽谱光信号，包括多个微环波导，用于根据所述波长调谐控制信号改变所述微环波导的折射率，以从所述宽谱光信号中选择特定波长光信号；

调制器，与所述可调谐激光器连接，用于将数据载波调制于所述特定波长光信号上，得到同时携带业务信息和辅助信道消息的特定波长光信号。

本申请提供的光模块包括电路板、用于将辅助信道消息的电信号加载至偏置电流的MCU、用于输出宽谱光信号的光源、硅光芯片和用于发出波长调谐控制信号的波长调谐控制芯片，硅光芯片内设置有可调谐激光器与调制器，可调谐激光器接收光源输出的宽谱光信号，其包括多个微环波导，用于根据波长调谐控制信号改变微环波导的折射率，以从宽谱光信号中选择特定波长光信号；调制器用于将数据载波调制于特定波长光信号上，得到同时携带业务信息和辅助信道信息的特定波长光信号。本申请中，MCU将辅助信道消息的电信号加载至偏置电流，光源根据偏置电流输出宽谱光信号，可调谐激光器可通过波长调谐控制信号、微环波导选择光信号的波长，即该光模块携带辅助信道功能，可满足系统波长调整功能和消息通道传输功能，且调谐波长范围较宽，可以覆盖整个C-波段，能够满足5G网络中G.metro对多波长无色化的需求，从而能够避免在天线端设置多种光模块的复杂性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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为光网络终端结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种光模块的分解结构示意图；

图5为本申请实施例提供的光模块中电路板的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的光模块的局部示意图；

图7为本申请实施例提供的光模块中可调谐激光器的波长选择示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输，利用光在光纤/光波导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使用的是电信号，为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，就需要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、电信号的相互转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部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、数据信息以及接地等；采用金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式，以此为基础，金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。

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终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接。

光纤101的一端连接远端服务器，网线103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101与网线103的连接完成；而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。

光模块200的光口对外接入光纤101，与光纤101建立双向的光信号连接；光模块200的电口对外接入光网络终端100中，与光网络终端100建立双向的电信号连接；在光模块内部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终端之间建立信息连接。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终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。

光网络终端具有光模块接口102，用于接入光模块200，与光模块200建立双向的电信号连接；光网络终端具有网线接口104，用于接入网线103，与网线103建立双向的电信号连接；光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。具体地，光网络终端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，光网络终端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、光网络终端及网线，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；光网络终端是光模块的上位机，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为光网络终端结构示意图。如图2所示，在光网络终端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内部设置有电连接器，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部。

光模块200插入光网络终端100中，具体为光模块的电口插入笼子106内部的电连接器，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，从而使笼子内部设置有电连接器；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量传导给笼子106，然后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结构示意图，图4为本申请实施例提供光模块分解结构示意图。如图3、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、解锁部件203、电路板300及硅光芯片400、光源500与光纤适配器403。该光模块可采用标准的SFP28封装，采用双LC的光接口，电接口为20pin SFP28金手指定义，电路板300采用双层电路板。

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202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201盖合在下壳体202上。

两个开口具体可以是位于光模块同一端的两端开口(204、205)，也可以是在光模块不同端的两处开口；其中一个开口为电口204，电路板的金手指从电口204伸出，插入光网络终端等上位机中；另一个开口为光口205，用于外部光纤接入以连接光模块内部的硅光芯片400；电路板300、硅光芯片400、光源500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300、硅光芯片400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，利用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部件，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装，也不利于生产自动化。

解锁部件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。

解锁部件203具有与上位机笼子匹配的卡合部件；拉动解锁部件的末端可以在使解锁部件在外壁的表面相对移动；光模块插入上位机的笼子里，由解锁部件的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里；通过拉动解锁部件，解锁部件的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件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。

电路板300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MCU、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)等。

MCU800，与电路板300电连接，用于接收上位机发送的波长选择信息，输出波长选择控制指令，MCU800输出的波长选择控制指令直接传输至波长调谐控制芯片700，波长调谐控制芯片700由此产生波长调谐控制信号。同时，MCU800将辅助信道消息的电信号加载至偏置电流中，使得光源500根据加载有辅助信道消息电信号的偏置电流输出宽谱光信号。

电路板300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；当光收发组件位于电路板上时，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组件之间可以采用柔性电路板连接。

硅光芯片400设置在电路板300上，与电路板300实现电连接，具体可以是打线连接；硅光芯片400的周边与电路板300之间通过多条导电线连接，所以硅光芯片400一般设置在电路板300的表面上。

本示例中，硅光芯片400与光源500之间通过透镜实现光连接，即硅光芯片400通过透镜接收来自光源500的宽谱光信号，进而对光信号进行调制，具体为将数据信号加载到光信号上；硅光芯片400接收来自光纤适配器403的光，进而将光信号转换为电信号。

硅光芯片400与光纤适配器403之间通过自由空间进行耦合，光纤适配器403实现与光模块外部光纤的光连接。硅光芯片400调制的光通过光纤适配器403传输至光纤适配器403，通过光纤适配器403传输至外部光纤；外部光纤传来的光通过光纤适配器403传输至硅光芯片400中，实现硅光芯片400向光模块外部光纤输出携带数据的光，或从光模块外部光纤接收携带数据的光。

光源500可为SOA(Semiconductor Optical Amplifier，半导体光放大器)，SOA的原理与掺稀土光纤放大器相似但也有不同，其放大特性主要取决于有源层的介质特性和激光腔的特性，它虽也是粒子数反转放大发光，但发光的媒介是非平衡载流子，即电子空穴对而非稀有元素。

SOA作为外腔半导体激光器的内腔或者本征腔，用于输出宽谱光信号。具体地，SOA根据MCU800提供的偏置电流输出宽谱直流光信号，波长范围覆盖1525nm～1570nm，与硅光芯片400之间进行耦合。

光源500与电路板300之间实现电连接，具体可以是通过柔性板连接。光源500可以设置在电路板300的表面，也可以设置在电路板300之外，也可以与硅光芯片400设置在一个气密的同轴封装TO内部。因此，本申请中，光源500与电路板300的位置并不限定。

光源500中可以设置有TEC等温度调节电器件，以实现为激光芯片提供温度控制，该温度调节电器件通过柔性板从光源500外部获得供电驱动。

光源500为硅光芯片400提供光功率相对稳定的光，且光源500与硅光芯片400之间通过空间耦合连接。

图5为本申请提供的光模块中电路板的结构示意图；图6为本申请提供的电路板的局部示意图。如图5、图6所示，本申请提供的电路板上设置有波长调谐控制芯片700和调制驱动器900，波长调谐控制芯片700的一端与硅光芯片400电连接，用于发出波长调谐控制信号。具体地，波长调谐控制芯片700的一端与MCU800电连接，另一端与硅光芯片400电连接，根据接收到的MCU800输出的信号，发出波长调谐控制信号。

调制驱动器900可以设置于硅光芯片400的上表面或者电路板300上，用于为硅光芯片400提供来自光网络终端的数据信号，该数据信号为调制信号。

本示例中，硅光芯片400内可设置有可调谐激光器401、调制器402与探测器404，可调谐激光器401与光源500通过光路连接，以接收所述光源500发出的宽谱光信号。具体地，硅光芯片400上还可设置透镜L2，光源500与可调谐激光器401之间通过透镜L2进行光耦合，以将光源500发出的宽谱光信号耦合进可调谐激光器401内。可调谐激光器401内设置有激光谐振腔，光源500发出的光经可调谐激光器401的谐振腔进行波长选择。

图7为本申请提供的光模块中可调谐激光器波长选择的示意图。如图7所示，可调谐激光器401包括第一微环波导A与第二微环波导B，第一微环波导A、第二微环波导B均与波长调谐控制芯片连接，用于根据波长调谐控制信号选择波长满足第一微环波导A与第二微环波导B光谱范围的波长。

第一微环波导A与第二微环波导B前后设置，即光源500发出的光依次经过第一微环波导A与第二微环波导B，以选择同时满足第一微环波导A的光谱范围FSR1、第二微环波导B的光谱范围FSR2的波长，从而选择具体的波长。

通过调整第一微环波导A与第二微环波导B的折射率可改变微环波导出射光的波长，因此可在第一微环波导A与第二微环波导B上设置加热电阻，即可调谐激光器401还包括第一加热电阻C与第二加热电阻D，第一微环波导A设置在第一加热电阻C上，第一加热电阻C发热时可改变第一微环波导A的折射率，使得第一微环波导A的FSR1整体发生位移，而周期不变，如此满足FSR1的波长发生改变。

同理，第二微环波导B设置在第二加热电阻D上，第二加热电阻D发热时可改变第二微环波导B的折射率，使得第二微环波导B的FSR2整体发生位移，而周期不变，如此满足FSR2的波长发生改变。

本示例中，可通过MCU800的DAC输出控制信号，以调节流经第一加热电阻C与第二加热电阻D的电流值，从而控制第一加热电阻C与第二加热电阻D发热，从而改变第一微环波导A与第二微环波导D的折射率，以选择具体的波长。可调谐激光器401还包括第一探测器E与第二探测器F，第一探测器E靠近第一微环波导A设置，第二探测器F靠近第二微环波导B设置，其分别用于探测第一微环波导A、第二微环波导B出射的光信号，输出模拟电流信号至MCU800，由MCU经过软件算法，控制波长调谐控制芯片700根据探测到的模拟量来调整流经第一加热电阻C与第二加热电阻D的电流值，做到闭环控制。

可调谐激光器401进行波长选择的工作原理为：光源500发出的光谱为宽谱光源，波长范围覆盖1525～1570nm，波长记为λ1，光入射到可调谐激光器401后，经过第一微环波导A之后，选择波长满足FSR1的波长可以通过第一微环波导A，此时波长筛选为λ2，波长周期满足FSR1；然后筛选后的光经过第二微环波导B，选择波长满足FSR2的波长可以通过第二微环波导B，此时波长筛选为λ3，波长周期满足FSR2，只有同时满足FSR1和FSR2的波长才会由第二微环波导B输出；在第二微环波导B的出射方向上设置有半反半透镜M2，该半反半透镜M2将波长为λ3的光透射出去形成激光，其波长为λ3b，激光进入调制器402进行调制；部分波长为λ3的光会在半反半透镜M2处发生反射，反射光的波长为λ3a，反射回的光λ3a重新经过第二微环波导B、第一微环波导A，出射回光源500；在光源500的后方设置有反射镜M1，反射回的光λ3a在反射镜M1处再次反射，如此波长为λ3的光在反射镜M1与半反半透镜M2之间形成谐振腔，通过改变谐振腔的腔长可以选择具体的波长。

调整流经第一加热电阻C或第二加热电阻D的电流值时，可改变第一微环波导A的FSR1与第二微环波导B的FSR2整体发生位移，而周期不变，会引起同时满足FSR1和FSR2的波长由第二微环波导B出射，由此调谐获得多种不同的波长，调谐波长范围可以覆盖整个C-波段，调谐粒度可控，可以满足100GHz间隔或者50GHz波长间隔的需求。

结合上述器件实现了发射光信号的波长选择，具体过程如下：对于发射通道，外置光源接收MCU控制电路提供的Bias偏置电流从而发光，发出的光信号是宽谱直流光，波长范围覆盖1525～1570nm，光源与外腔光芯片之间透过透镜L2进行光耦合，将光源发出的光信号耦合进外腔光芯片。外腔光芯片上设置有激光谐振腔，光源发出的光经过外腔激光器的谐振腔，进行波长选择。

其中，外腔激光器调谐区域有第一微环波导A、第二微环波导B、第一加热电阻C、第二加热电阻、第一探测器E与第二探测器F，MCU的DAC输出控制信号，调节流经第一加热电阻C、第二加热电阻D的电流值，控制第一加热电阻C、第二加热电阻D发热，从而改变第一微环波导A、第二微环波导B的折射率，从而改变谐振腔的腔长，从而选择具体的波长。

外腔激光器输出的光信号同样为直流光，但是经过波长选择之后的波长，具体的为C波段中的一个具体波长，波长间隔优选100GHz。调制器连接在激光器之后，接收光模块内部电路板上调制驱动器提供的数据驱动信号，将数据载波调制在光信号上。调制器输出的光信号经过准直透镜L1和汇聚透镜L3耦合进光纤适配器。

为了降低光路反射的影响，可在汇聚透镜L3与光纤适配器403之间增设隔离器，通过隔离器滤除光纤适配器403端面反射的反射光，避免反射光返回调制器402内。

本示例中，光模块采用双LC的光接口，硅光芯片400内还设置有接收光组件，该接收光组件包括探测器404、跨阻放大器405与低通滤波电路406，探测器404设置在硅光芯片400上，与光纤适配器403连接，用于接收同时携带业务信息和辅助信道消息的光信号，即通过光纤适配器403将光信号传输至探测器404内，探测器404接收到的光信号是同时携带业务信息和辅助信道消息的副载波光信号，经PD解调之后，分高频与低频通道分别进行处理。

跨阻放大器405与探测器404电连接，用于接收高频电信号，即高频通道的跨阻放大器LIA405设置高通滤波器，滤除低频电信号，并通过光模块的金手指将业务信息(高频电信号)输出。

低通滤波电路406与探测器404电连接，用于接收低频电信号，即低频通道外接低通滤波器，滤除高频信号，并将解调之后的低频信息输出至MCU800。MCU800接收到解调到的低频信息后，控制波长调谐控制芯片700，将发射机(即可调谐激光器401)调整到既定的波长上。

结合上述器件实现了硅光芯片内光信号波长的可调谐控制，即根据辅助信道信息灵活调整发射通道的波长，调谐波长范围可以覆盖整个C-波段，调谐粒度可控，可以满足100GHz间隔或者50GHz波长间隔的需求，避免了在天线端设置多种光模块的复杂性。且采用微环波导对发射通道的波长进行调谐，不会造成不同通道之间射频特性的差异，减小发射光功率的一致性和宽温工作区间的差异。

本示例中，光模块携带调顶功能，满足DU对AAU波长控制的管理。具体地，对于AAU到DU/CU之间的消息，MCU将低调制深度的副载波信号，通过AC耦合的方式耦合到光源500的偏置电流上，对发射光信号进行调顶控制，从而达到传递消息通道的目的。

本申请中，通过外腔可调谐激光器、MZM调制器实现了发射光信号的波长调谐，通过探测器、跨阻放大器与低通滤波电路实现了接收光信号的业务信息输出与辅助信道信息输出，在AAU与DU/CU之间除业务通道之外，建立消息通道，进行辅助信道控制与管理。

本申请实施例提供了一种光模块，包括电路板、用于将辅助信道消息的电信号加载至偏置电流的MCU、用于根据偏置电流输出宽谱光信号的光源、硅光芯片及用于发出波长调谐控制信号的波长调谐控制芯片，硅光芯片内设置有可调谐激光器与调制器，可调谐激光器接收光源输出的宽谱光信号，包括多个微环波导、加热电阻与探测器，光源发出的光入射到微环波导后，选择波长满足微环波导FSR的波长通过微环波导，从而选择特定的波长；可通过调整流经加热电阻的电流值来控制加热电阻发热，从而改变微环波导的折射率，使得微环波导的FSR整体发生位移，从而选择不同的波长；探测器用于探测微环波导输出的光信号，并输出模拟电流信号至波长调谐控制芯片，波长调谐控制芯片根据探测到的模拟量来调整加热电阻的值，做到闭环控制；通过微环波导输出的特定波长的光信号进入调制器内，将数据载波调制在光信号上，得到同时携带业务信息和辅助信道消息的特定波长光信号；调制器输出的同时携带业务信息和辅助信道消息的特定波长光信号经过透镜耦合进光纤适配器，通过光纤将光信号传输出去；硅光芯片内还设置有探测器、跨阻放大器与低通滤波电路，通过外部光纤传输进来的同时携带业务信息和辅助信道消息的副载波光信号经探测器解调分高频与低频通道分别进行处理，高频通道的跨阻放大器设置高通滤波器，滤除低频信号，通过光模块的金手指将业务信息输出；低频通道外接低通滤波器，滤除高频信号，将解调之后的信息输出至MCU，MCU接收到解调信息后，控制波长调谐控制芯片将可调谐激光器调整到既定的波长上。本申请提供的光模块携带辅助信道功能，满足了系统波长调整功能和消息通道传输功能，且通过波长调谐控制芯片、可调谐激光器灵活调整出射光信号的波长，调谐波长范围可以覆盖整个C-波段，且将包含可调谐激光器与调制器的外腔光芯片集成在硅光芯片上，具有小型化、紧凑化的特点，实现了光模块的小型化，宽的波长调谐范围，实现了光模块的无色化，同时光模块携带辅助信道功能满足系统波长调整功能和消息通道传输。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

MCU，与所述电路板电连接，用于将辅助信道消息的电信号加载至偏置电流，所述辅助信道消息为低频信号；

光源，用于接收加载有所述辅助信道消息电信号的偏置电流并输出宽谱光信号；

硅光芯片，与所述电路板电连接，用于接收所述光源输出的宽谱光信号；

波长调谐控制芯片，与所述硅光芯片、所述MCU电连接，用于根据所述MCU输出的波长选择控制指令发出波长调谐控制信号；

所述硅光芯片内设置有：

可调谐激光器，接收所述光源输出的宽谱光信号，包括第一微环波导、第二微环波导与半反半透镜，所述第二微环波导位于所述第一微环波导的出光方向上，所述半反半透镜位于所述第二微环波导的出光方向上；所述光源的后方设置有反射镜，所述第一微环波导、所述第二微环波导位于所述反射镜与所述半反半透镜之间，所述反射镜与所述半反半透镜之间形成谐振腔；所述宽谱光信号依次通过所述第一微环波导、所述第二微环波导进行波长选择，以输出同时满足所述第一微环波导与所述第二微环波导的波长周期的特定波长光信号；所述波长调谐控制信号控制改变所述第一微环波导、所述第二微环波导的折射率，以通过改变所述谐振腔的腔长输出特定波长光信号；

调制器，与所述可调谐激光器连接，用于接收来自上位机的高频数据信号，将所述数据信号调制于所述特定波长光信号上，得到同时携带业务信息和辅助信道消息的特定波长光信号。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述可调谐激光器包括第一微环波导与第二微环波导，所述第一微环波导、所述第二微环波导均与所述波长调谐控制芯片连接，用于从所述宽谱光信号中依次选择满足不同光谱范围的特定波长光信号。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述可调谐激光器还包括第一加热电阻与第二加热电阻，所述第一微环波导设置在所述第一加热电阻上，所述第二微环波导设置在所述第二加热电阻上，用于根据所述波长调谐控制信号控制所述第一加热电阻与所述第二加热电阻发热，以改变所述第一微环波导与所述第二微环波导的折射率。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述可调谐激光器还包括第一探测器与第二探测器，所述第一探测器靠近所述第一微环波导，所述第二探测器靠近所述第二微环波导，用于探测微环波导出射的光信号，输出模拟电流信号至所述波长调谐控制芯片，通过所述波长调谐控制芯片调整流经加热电阻的电流值。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述第二微环波导的出射方向上设有半反半透镜，部分出射光信号透过所述半反半透镜射出去，部分出射光信号在所述半反半透镜处发生反射，反射光经过所述第二微环波导、所述第一微环波导射回所述光源；

所述光源处设置有反射镜，反射回的光信号在所述反射镜处再次发生反射，用于在所述反射镜与所述半反半透镜之间形成谐振腔。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述硅光芯片内还设置有：

探测器，设置在所述硅光芯片上，用于接收所述同时携带业务信息和辅助信道消息的光信号，解调后形成高频电信号与低频电信号；

跨阻放大器，与所述探测器电连接，用于接收所述高频电信号，并通过所述电路板输出所述高频电信号；

低通滤波电路，与所述探测器电连接，用于接收所述低频电信号，并将所述低频电信号输出至所述MCU。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述跨阻放大器处设置有高通滤波器，用于滤除所述探测器输出信号中的低频电信号。

8.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述低通滤波电路处设置有低通滤波器，用于滤除所述探测器输出信号中的高频电信号。

9.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述MCU还用于将接收到的所述低频电信号解调之后，将相应的信息作用到所述波长调谐控制芯片，以调整所述可调谐激光器出射光信号的波长。

10.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述MCU还用于接收系统要求的波长控制信息，将信息耦合至所述光源的偏置电流上，对所述可调谐激光器发射的光信号进行调顶控制。

Images