CN114531203B - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供的光模块，包括：电路板、光源；硅光芯片，包括输入光口、马赫‑增德尔电光调制器、第一光功率监控组件、第二光功率监控组件和输出光口，第一光功率监控组件用于监控马赫‑增德尔电光调制器输入端的光功率，第二光功率监控组件用于监控所述马赫‑增德尔电光调制器输出端的光功率；MCU电连接第一光功率监控组件和第二光功率监控组件；调整MCU的输出端向马赫‑增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压。利用马赫‑增德尔电光调制器的输出光功率与输入光功率的比例随着马赫‑增德尔电光调制器上相位转换器的驱动电压成周期性变化关系，动态调整相位转换器输出的驱动电压，以使马赫‑增德尔电光调制器稳定在最佳工作点。

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

在云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式，均会用到光通信技术。而在光通信中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一。其中，采用硅光芯片实现光电转换功能已经成为高速光模块采用的一种主流方案。

在硅光光模块中，硅光芯片内包括马赫-增德尔电光调制器(MZM)。激光器发射的光载波信号进入MZM，高速数据流以驱动电压的方式加载到光载波信号上完成对光的调制。具体的，到达MZM的光载波信号被分成两束振幅和频率完全相同的光通过上下两个支路(两臂)进行传输，分别在调制区域加有调制电压，由于电光感应改变了调制器材料的折射率，从而使得两个支路信号出现了相位差。所产生的相位差为π/2时，MZM的相对输出光强度与电极电压成线性关系，此时输出信号的动态范围和转化效率都为最大值。因此，为保证输出信号质量，需要将MZM稳定在相位差为π/2状态的最佳工作点。

但是随着时间、环境温度、激光器状态、光纤的插入及耦合损耗等一系列外部条件的影响，MZM的最佳工作点会发生漂移，从而造成输出信号质量变差、误码率增加等不良效果。

发明内容

本申请实施例提供了一种光模块，以控制马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点。

第一方面，本申请实施例提供的一种光模块，包括：

电路板；

光源，与所述电路板电连接，用于发出不携带信号的光；

硅光芯片，与所述电路板电连接，包括输入光口、马赫-增德尔电光调制器、第一光功率监控组件、第二光功率监控组件和输出光口；

其中，所述马赫-增德尔电光调制器的输入端连接所述输入光口，所述马赫-增德尔电光调制器的输出端连接所述输出光口，所述光源发出的不携带信号的光通过所述输入光口进入所述马赫-增德尔电光调制器、经所述马赫-增德尔电光调制器调制为携带业务信号的信号光从所述输出光口输出，所述第一光功率监控组件用于监控所述马赫-增德尔电光调制器输入端的光功率并输出第一监控信号，所述第二光功率监控组件用于监控所述马赫-增德尔电光调制器输出端的光功率并输出第二监控信号；

MCU，与所述电路板电连接，所述MCU的输入端电连接所述第一光功率监控组件和所述第二光功率监控组件；

其中，根据所述第一监控信号和所述第二监控信号，所述MCU调整所述MCU的输出端向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压，以使所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点。

本申请实施例提供的光模块，利用马赫-增德尔电光调制器的输出光功率与输入光功率的比例随着马赫-增德尔电光调制器上相位转换器的驱动电压成周期性变化，通过第一光功率监控组件、第二光功率监控组件监测马赫-增德尔电光调制器输入端和输出端的光功率，然后MCU根据获得监控信号调整MCU的输出端向马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压，以使马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点。

第二方面，本申请实施例提供的一种光模块，包括：

电路板；

光源，与所述电路板电连接，用于发出不携带信号的光；

硅光芯片，与所述电路板电连接，包括输入光口、马赫-增德尔电光调制器、第一光功率监控组件、第二光功率监控组件和输出光口；

其中，所述马赫-增德尔电光调制器的输入端连接所述输入光口，所述马赫-增德尔电光调制器的输出端连接所述输出光口，所述光源发出的不携带信号的光通过所述输入光口进入所述马赫-增德尔电光调制器、经所述马赫-增德尔电光调制器调制为携带业务信号的信号光从所述输出光口输出，所述第一光功率监控组件用于监控所述马赫-增德尔电光调制器输入端的光功率并输出第一监控信号，所述第二光功率监控组件用于监控所述马赫-增德尔电光调制器输出端的光功率并输出第二监控信号；

比较电路，设置在所述电路板上，包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端连接所述第一光功率监控组件的输出端，所述第二输入端连接所述第二光功率监控组件的输出端，所述比较电路根据所述第一监控信号和所述第二监控信号控制所述输出端输出比较电压；

MCU，与所述电路板电连接，所述MCU的输入端电连接所述比较电路的输出端；

其中，根据所述比较电压，所述MCU调整所述MCU的输出端向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压，以使所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点。

本申请实施例提供的光模块，利用马赫-增德尔电光调制器的输出光功率与输入光功率的比例随着马赫-增德尔电光调制器上相位转换器的驱动电压成周期性变化，通过第一光功率监控组件、第二光功率监控组件监测马赫-增德尔电光调制器输入端和输出端的光功率，然后通过比较电路根据获得监控信号输出比较电压，最后MCU根据比较电压调整MCU的输出端向马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压，以使马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术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；

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一种光模块的内部结构示意图；

图7为通过实验检测获得的一种马赫-增德尔电光调制器的输出光功率随着相位转换器上驱动电压的变化关系图；

图8为本申请实施例提供的另一种光模块中电路板的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种光模块的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。基于本发明中的实施例，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、数据信号以及接地等；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、硅光芯片400、光源500及光纤插座600。

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201包括盖板，盖板盖合在下壳体202的两个侧板上，以形成包裹腔体；上壳体201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在同一方向的两端开口(204、205)，也可以是在不同方向上的两处开口；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、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)等。

电路板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；当光收发器件位于电路板上时，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器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。

硅光芯片400与光源500之间可以通过光纤带实现光连接，硅光芯片400通过光纤带接收来自光源500的光，进而对光进行调制，具体为将信号加载到光上。硅光芯片400与光纤插座600之间通过光纤带实现光连接，光纤插座600实现与光模块外部光纤的光连接。硅光芯片400调制的光通过光纤带传输至光纤插座600，通过光纤插座600传输至外部光纤；外部光纤传来的光通过光纤插座600传输至光纤带，通过光纤带传输至硅光芯片400中；从而实现硅光芯片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。

在本申请实施例中，为完成光的调制，硅光芯片400中包括MZM，MZM包括两个干涉臂和相位转换器。为便于描述称为第一干涉臂和第二干涉臂，且第一干涉臂和第二干涉臂分别设置调制电极。光源500发出的光输入至MZM，通过调制电极施加调制信号时方便调制光，实现第一干涉臂和第二干涉臂上光的信号调制获得信号光，通过调制电极将输入至第一干涉臂和第二干涉臂两束光调制为不同相位的光信号。相位转换器可为通常为加热器，如加热电阻；相位转换器设置在第一干涉臂或第二干涉臂，通过MCU向相位转换器上施加驱动电压以使第一干涉臂和第二干涉臂上输出调制信号光的相位差为π/2，进而使MZM工作在最佳工作点，但由于环境温度、激光器状态、光纤的插入及耦合损耗等一系列外部条件的影响，MZM的工作点会产生漂移，因此为了保证信号调制质量需要将MZM的工作点维持在最佳工作点。

为了使MZM的工作点维持在最佳工作点，在本申请实施例中，通过第一光功率监控组件监控MZM的输入光功率、以及通过第二光功率监控组件监控MZM的输出光功率，然后根据监控获得的监控信号，使MCU调整向相位转换器施加的驱动电压，以通过调整驱动电压补偿MZM工作点的漂移。

下面结合具体实例对本申请提供的光模块进行详细描述。

图5为本申请实施例提供的一种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一种光模块的内部结构示意图。如图5所示，本申请实施例提供的光模块中，电路板300上设置MCU301，MCU301电连接电路板300；硅光芯片400设置在电路板300上并与MCU301。如图6所示，MZM401包括相位转换器，相位转换器设置在第一干涉臂上，MCU301通过调整向相位转换器施加的驱动电压进行第一干涉臂和第二干涉臂上相位差的补偿。

如图6所示，硅光芯片400包括MZM401、第一光功率监控组件402和第二光功率监控组件403；硅光芯片400上还设置输入光口和输出光口，输入光口用于光源500向硅光芯片400内不携带信号的光，输出光口用于输出经MZM401调制分束后的信号光；第一光功率监控组件402监控MZM401的输入光功率，第二光功率监控组件403监控MZM401的输出光功率；MCU301的输入端电连接第一光功率监控组件402和第二光功率监控组件403。

其中：MZM401还包括第一分光器、第二分光器、第一干涉臂、第二干涉臂、相位转换器、合光器和第三分光器；第一分光器的输入端连接输入光口，通过输入光口接收光源500输入的不携带信号的光；第一分光器的第一输出端连接第二分光器的输入端，第一分光器的第二输出端用于向第一光功率监控组件402输出第一监控光，以使第一光功率监控组件402根据第一监控光达到监测MZM401输入光功率的目的；第二分光器的第一输出端连接第一干涉臂的输入端，第二分光器的第二输出端连接第二干涉臂的输入端；第一干涉臂的输出端连接合光器的第一输入端，第二干涉臂的输出端连接合光器的第二输入端；合光器的输出端连接第三分光器的输入端，用于将通过两个干涉臂调制及相位转变的光信号进行干涉耦合为一束交变光信号；第三分光器的第一输出端连接输出光口，通过输出光口输出信号光；第三分光器的第二补输出端用于向第二光功率监控组件403输出第二监控光，以使第二光功率监控组件403根据第二监控光达到监测MZM401输出光功率的目的。

在本申请实施例中，第一分光器可分出输如光路上2％、4％等小光强比例的光用于第一监控光，较大比例的光用作信号调制；优选2％，如此可减少因为监控输入光功率对光调制中光功率造成的影响。相应的，第三分光器可分出输如光路上2％、4％等小光强比例的光用于第二监控光，较大比例的光通过输出光口输出；优选2％。

第一光功率监控组件402接收第一监控光，输出第一监控信号，第一监控信号用于表征马赫-增德尔电光调制器输入端的光功率；第二光功率监控组件403接收第二监控光，输出第二监控信号，第二监控信号用于表征马赫-增德尔电光调制器输入端的光功率。

在本申请实施例中，第一监控信号和第二监控信号可选为电压信号。因而可选的，第一监控组件包括第一光电探测器和第一采样电阻；第一光电探测器的输入端用于接第一参考电压，第一光电探测器的输出端连接第一采样电阻的一端，第一采样电阻的另一端接地，MCU的输入端电连接在第一光电探测器的输出端和第一采样电阻的一端之间，第一光电探测器用于接收第一监控光。当第一光电探测器坚守到第一监控光时，将根据接收到的第一监控光产生第一光电流，然后第一光电流经过第一采样电阻转换为电压，进而在第一光电探测器的输出端和第一采样电阻的一端之间可检测到第一监控信号。

相应的，第二监控组件包括第二光电探测器和第二采样电阻；第二光电探测器的输入端用于接第二参考电压，第二光电探测器的输出端连接第二采样电阻的一端，第二采样电阻的另一端接地，MCU的输入端电连接在第二光电探测器的输出端和第二采样电阻的一端之间，第二光电探测器用于接收第二监控光。当第二光电探测器坚守到第二监控光时，将根据接收到的第二监控光产生第二光电流，然后第二光电流经过第二采样电阻转换为电压，进而在第二光电探测器的输出端和第二采样电阻的一端之间可检测到第二监控信号。

在本实施例中，MCU301接收第一监控信号和第二监控信号，并根据接收到的第一监控信号和第二监控信号调整向相位转换器输出的驱动电压，以使马MZM401稳定在最佳工作点。

图7为通过实验检测获得的一种马赫-增德尔电光调制器的输出光功率随着相位转换器上驱动电压的变化关系图；其中，横坐标为相位转换器施加驱动电压的DC-DC电压，纵坐标为马赫-增德尔电光调制器的输出光功率的监控值。通过图7可知马赫-增德尔电光调制器的输出光功随着相位转换器上驱动电压的变化成周期性变化，进而可得马赫-增德尔电光调制器的输出光功率与输入光功率的比例随着相位转换器上驱动电压的变化成周期性变化。本申请实施例中，通过监控MZM的输出光功率与输入光功率，逆向运用MZM的输出光功率与输入光功率的比例随着相位转换器上驱动电压的周期性变化，根据MZM的输出光功率与输入光功率关系调整MCU301向相位转换器输出的驱动电压，以使MZM稳定在最佳工作点。

在本申请实施例中，选择MZM401的输出光功随着相位转换器上驱动电压的周期变化的任意周期，然后根据第一监控组件402和第二监控组件403的选择，确定MZM401工作在最佳工作点时MZM401的输出光功率与输入光功率的比例关系，在光模块使用中根据通过第一监控组件402和第二监控组件403检测到的实际值，动态调整向相位转换器输出的驱动电压。

可选的，控制第一监控组件402和第二监控组件403的结构选择，使MZM401稳定在最佳工作点时，第一监控信号和第二监控信号相等，进而MCU301通过比较获取到的第一监控信号和第二监控信号的实际值大小，动态调整向相位转换器输出的驱动电压。可选的，根据选择周期内的驱动电压范围调整驱动电压。如，通过选择控制第一监控组件402中第一参考电压和第二监控组件403中第二参考电压，使的MZM401稳定在最佳工作点时，第一监控信号和第二监控信号相等。

进一步在本申请实施例中，可根据的MZM401的输出光功随着相位转换器上驱动电压变化周期内，选择驱动电压所处变化周期的上升沿或下降沿进行动态调整。若MZM401稳定在最佳工作点时，MZM401输出光功率位于变化周期的上升沿，则当获取到的第一监控信号的实际值大于第二监控信号的实际值，MCU301增大向相位转换器输出的驱动电压。若MZM401稳定在最佳工作点，MZM401输出光功率位于变化周期的下降沿，则当获取到的第一监控信号的实际值大于第二监控信号的实际值，所述MCU减小向相位转换器输出的驱动电压。

假设，在本实施例中选择的MZM401的输出光功随着相位转换器上驱动电压的变化周期为图7中曲线框内所圈周期，其中点1和点2分别为某一环境下监测出的MZM401稳定在最佳工作点时第一监控信号等于第二监控信号的两个点；那么当MZM401稳定在最佳工作点时，MZM401输出光功率位于变化周期的上升沿，则在1900-2200范围内动态调整MCU向相位转换器输出的驱动电压；而当MZM401稳定在最佳工作点时，MZM401输出光功率位于变化周期的下降沿，则在1500-1900范围内动态调整MCU向相位转换器输出的驱动电压。进一步，当MZM401输出光功率位于变化周期的上升沿，若获取到的第一监控信号的实际值大于第二监控信号的实际值，MCU301增大向相位转换器输出的驱动电压；若获取到的第一监控信号的实际值小于第二监控信号的实际值，MCU301减小向相位转换器输出的驱动电压。相应的，MZM401输出光功率位于变化周期的下降沿，若获取到的第一监控信号的实际值大于第二监控信号的实际值，MCU301减小向相位转换器输出的驱动电压；若获取到的第一监控信号的实际值小于第二监控信号的实际值，MCU301增大向相位转换器输出的驱动电压。

在本申请实施例中，MCU301可采用步进式方式调整向相位转换器输出的驱动电压，驱动电压调整后再次获取第一监控信号的实际值和第二监控信号的实际值，再次比较第一监控信号的实际值和第二监控信号的实际值；若第一监控信号的实际值和第二监控信号的实际值大小关系没有发生变化时，继续相同方式调整向相位转换器输出的驱动电压；若第一监控信号的实际值和第二监控信号的实际值大小变为相等，则停止调整向相位转换器输出的驱动电压；若第一监控信号的实际值和第二监控信号的实际值大小关系转换，则采用二分法继续调整向相位转换器输出的驱动电压。

因此本实施例提供的光模块，利用MZM401的输出光功率与输入光功率的比例随着MZM401上相位转换器的驱动电压成周期性变化，通过第一光功率监控组件、第二光功率监控组件监测MZM401输入端和输出端的光功率，然后MCU301根据获得监控信号调整MCU301的输出端向MZM401的相位转换器输出的驱动电压，以使MZM401稳定在最佳工作点。

图8为本申请实施例提供的另一种光模块中电路板的结构示意图，图9为本申请实施例提供的另一种光模块的内部结构示意图。如图8所示，本申请实施例提供的光模块中，电路板300上设置MCU301和比较电路302，MCU301和比较电路302分别电连接电路板300；硅光芯片400设置在电路板300上并与MCU301。如图9所示，MZM401包括相位转换器，相位转换器设置在第一干涉臂上；比较电路302的第一输入端连接第一光功率监控组件402、第二输入端连接第二光功率监控组件403，比较电路根据第一光功率监控组件402输出的第一监控信号和二光功率监控组件403输出的第二监控信号输出比较电压控制所述输出端输出比较电压；比较电路302的输出端连接MCU301，MCU301连接相位转换器并根据从比较电路302获得比较电压调整向相位转换器施加的驱动电压，以进行第一干涉臂和第二干涉臂上相位差的补偿。另外，图9中其他与图6中相同之处可参见有关图6中的描述。

如图9所示，本实施例中，比较电路302包括比较器3021，比较器3021的反相输入端连接所第一光功率监控组件402的输出端，比较器3021的同相输入端连接第二光功率监控组件403的输出端，比较器3021的输出端连接MCU301的输入端。比较器3021比较接收到的第一监控信号和第二监控信号输出比较电压，MCU301根据比较电压调整向相位转换器施加的驱动电压。

本实施例中，通过监控MZM的输出光功率与输入光功率，逆向运用MZM的输出光功率与输入光功率的比例随着相位转换器上驱动电压的周期性变化，根据MZM的输出光功率与输入光功率关系以及比较器3021输出的比较电压调整MCU301向相位转换器输出的驱动电压，以使MZM稳定在最佳工作点。MZM401的输出光功随着相位转换器上驱动电压的变化周期的选择可参考上述实施例。

可选的，控制第一监控组件402和第二监控组件403的结构选择，使MZM401稳定在最佳工作点时，第一监控信号和第二监控信号相等，进而MCU获取比较电路输出的比较电压，根据比较电压与0的大小，调整向马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压。可选的，根据选择周期内的驱动电压范围调整驱动电压。如，通过控制第一监控组件402中第一参考电压和第二监控组件403中第二参考电压，使的MZM401稳定在最佳工作点时，第一监控信号和第二监控信号相等，进而比较器3021输出的比较电压为0。

进一步在本申请实施例中，可根据的MZM401的输出光功随着相位转换器上驱动电压变化周期内，选择驱动电压所处变化周期的上升沿或下降沿进行动态调整。若MZM401稳定在最佳工作点时，MZM401输出光功率位于变化周期的上升沿；当比较器3021获取第一监控信号的实际值大于第二监控信号的实际值，则比较器3021输出的比较电压大于0，进而MCU301根据接收到的比较电压增大向相位转换器输出的驱动电压；当比较器3021获取第一监控信号的实际值小于第二监控信号的实际值，则比较器3021输出的比较电压小于0，进而MCU301根据接收到的比较电压减小向相位转换器输出的驱动电压。若MZM401稳定在最佳工作点，MZM401输出光功率位于变化周期的下降沿；当比较器3021获取到的第一监控信号的实际值大于第二监控信号的实际值，比较器3021输出比较电压大于0，进而MCU301根据接收到的比较电压减小向相位转换器输出的驱动电压；当比较器3021获取到的第一监控信号的实际值小于第二监控信号的实际值，比较器3021输出比较电压小于0，进而MCU301根据接收到的比较电压增大向相位转换器输出的驱动电压。MCU301的对驱动电压的具体调整可参见上述实施例提供的详细内容。

本实施例提供的光模块，利用MZM401的输出光功率与输入光功率的比例随着MZM401上相位转换器的驱动电压成周期性变化，通过第一光功率监控组件、第二光功率监控组件监测MZM401输入端和输出端的光功率，然后通过比较电路302根据获得监控信号输出比较电压，最后MCU301根据比较电压调整MCU301的输出端向相位转换器输出的驱动电压，以使MZM401稳定在最佳工作点。

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 (4)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

光源，与所述电路板电连接，用于发出不携带信号的光；

硅光芯片，与所述电路板电连接，包括输入光口、马赫-增德尔电光调制器、第一光功率监控组件、第二光功率监控组件和输出光口；

其中，所述马赫-增德尔电光调制器的输入端连接所述输入光口，所述马赫-增德尔电光调制器的输出端连接所述输出光口，所述光源发出的不携带信号的光通过所述输入光口进入所述马赫-增德尔电光调制器、经所述马赫-增德尔电光调制器调制为携带业务信号的信号光从所述输出光口输出，所述第一光功率监控组件用于监控所述马赫-增德尔电光调制器输入端的光功率并输出第一监控信号，所述第二光功率监控组件用于监控所述马赫-增德尔电光调制器输出端的光功率并输出第二监控信号；

MCU，与所述电路板电连接，所述MCU的输入端电连接所述第一光功率监控组件和所述第二光功率监控组件，接收第一监控信号和第二监控信号；其中：

若所述马赫-增德尔电光调制器的输出光功率位于所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点变化周期的上升沿，且所述第一监控信号的实际值大于所述第二监控信号的实际值，所述MCU增大向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压；

若所述马赫-增德尔电光调制器的输出光功率位于所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点变化周期的上升沿，且所述第一监控信号的实际值小于所述第二监控信号的实际值，所述MCU减少向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压；

若所述马赫-增德尔电光调制器的输出光功率位于所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点变化周期的下降沿，且所述第一监控信号的实际值大于所述第二监控信号的实际值，所述MCU减少向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压；

若所述马赫-增德尔电光调制器的输出光功率位于所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点变化周期的下降沿，且所述第一监控信号的实际值小于所述第二监控信号的实际值，所述MCU增大向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压。

2.根据权利要求1所述光模块，其特征在于，所述马赫-增德尔电光调制器包括第一分光器、第二分光器、第一干涉臂、第二干涉臂、相位转换器、合光器和第三分光器；

所述第一分光器的输入端连接所述输入光口；所述第一分光器的第一输出端连接所述第二分光器的输入端，所述第一分光器的第二输出端用于向所述第一光功率监控组件输出第一监控光；

所述第二分光器的第一输出端连接所述第一干涉臂的输入端，所述第二分光器的第二输出端连接所述第二干涉臂的输入端，所述第一干涉臂的输出端连接所述合光器的第一输入端，所述第二干涉臂的输出端连接所述合光器的第二输入端，所述相位转换器设置在所述第一干涉臂上；

所述合光器的输出端连接所述第三分光器的输入端，所述第三分光器的第一输出端连接所述输出光口，所述第三分光器的第二补输出端用于向所述第二光功率监控组件输出第二监控光。

3.根据权利要求2所述光模块，其特征在于，所述第一光功率监控组件包括第一光电探测器和第一采样电阻，所述第一光电探测器的输入端用于接第一参考电压，所述第一光电探测器的输出端连接所述第一采样电阻的一端，所述第一采样电阻的另一端接地，所述MCU的输入端电连接在所述第一光电探测器的输出端和所述第一采样电阻的一端之间，所述第一光电探测器用于接收所述第一监控光；

所述第二光功率监控组件包括第二光电探测器和第二采样电阻，所述第二光电探测器的输入端用于接第二参考电压，所述第二光电探测器的输出端连接所述第二采样电阻的一端，所述第二采样电阻的另一端接地，所述MCU的输入端电连接在所述第二光电探测器的输出端和所述第二采样电阻的一端之间，所述第二光电探测器用于接收所述第二监控光。

4.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

光源，与所述电路板电连接，用于发出不携带信号的光；

硅光芯片，与所述电路板电连接，包括输入光口、马赫-增德尔电光调制器、第一光功率监控组件、第二光功率监控组件和输出光口；

其中，所述马赫-增德尔电光调制器的输入端连接所述输入光口，所述马赫-增德尔电光调制器的输出端连接所述输出光口，所述光源发出的不携带信号的光通过所述输入光口进入所述马赫-增德尔电光调制器、经所述马赫-增德尔电光调制器调制为携带业务信号的信号光从所述输出光口输出，所述第一光功率监控组件用于监控所述马赫-增德尔电光调制器输入端的光功率并输出第一监控信号，所述第二光功率监控组件用于监控所述马赫-增德尔电光调制器输出端的光功率并输出第二监控信号；

比较电路，设置在所述电路板上，包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端连接所述第一光功率监控组件的输出端，所述第二输入端连接所述第二光功率监控组件的输出端，所述比较电路根据所述第一监控信号和所述第二监控信号控制所述输出端输出比较电压；

MCU，与所述电路板电连接，所述MCU的输入端电连接所述比较电路的输出端，接收比较电压；其中：

若所述马赫-增德尔电光调制器的输出光功率位于所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点变化周期的上升沿，且所述比较电压大于0，增大向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压；

若所述马赫-增德尔电光调制器的输出光功率位于所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点变化周期的上升沿，且所述比较电压小于0，减少向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压；

若所述马赫-增德尔电光调制器的输出光功率位于所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点变化周期的下降沿，且所述比较电压大于0，减少向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压；

若所述马赫-增德尔电光调制器的输出光功率位于所述马赫-增德尔电光调制器稳定在最佳工作点变化周期的下降沿，且所述比较电压小于0，增大向所述马赫-增德尔电光调制器的相位转换器输出的驱动电压。