光模塊及信號(hào)處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及光模塊以及信號(hào)處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光模塊被廣泛應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)裝置中。例如，光模塊可以用于實(shí)現(xiàn)路由器的光口。光模塊利用電連接器與路由器中的系統(tǒng)側(cè)設(shè)備連接。系統(tǒng)側(cè)設(shè)備可以是網(wǎng)絡(luò)處理器(networkprocessor，NP)或者流量管理(traffic management，TM)芯片。利用電連接器與系統(tǒng)側(cè)設(shè)備連接使得系統(tǒng)傳輸帶寬受到較大限制。另外，現(xiàn)有技術(shù)中，光模塊內(nèi)部需要集成時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)(Clock and Data Recovery，CDR)電路。CDR電路的功耗較大。CDR電路的功耗可能占光模塊的功耗的30%-40%。此外，目前的光通信網(wǎng)絡(luò)裝置包含了多個(gè)芯片。不同芯片之間進(jìn)行通信時(shí)使用的載波都基于電流的載波。具體來說，一個(gè)芯片利用銅導(dǎo)線向另一個(gè)芯片傳遞電信號(hào)。隨著芯片性能的日益增長(zhǎng)，以銅線為基礎(chǔ)的電互連成了系統(tǒng)性能的瓶頸。芯片之間使用光互連可以用于解決上述問題?？梢岳猛薰庑酒?silicon photonics chip)實(shí)現(xiàn)芯片之間的光互連。舉例來說，采用光互連技術(shù)后，不同的芯片之間可以包含多個(gè)通道(例如100個(gè)通道)，單通道可傳輸10千兆比特每秒(gigabit per second，Gbps)或者更高速率的信號(hào)。硅光芯片只能應(yīng)用于短距離傳輸?shù)膱?chǎng)景中，硅光芯片的應(yīng)用場(chǎng)景受到了限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光發(fā)射器，有助于增加硅光芯片的場(chǎng)景中，光信號(hào)的傳輸距離，可以用于擴(kuò)展硅光芯片的應(yīng)用場(chǎng)景。
[0004]第一方面，提供了一種光發(fā)射器，該光發(fā)射器包括:光電轉(zhuǎn)換模塊、第一處理模塊以及電光轉(zhuǎn)換模塊;其中
[0005]所述光電轉(zhuǎn)換模塊用于接收硅光芯片發(fā)送的第一光信號(hào)，并將接收到的所述第一光信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一電信號(hào)；
[0006]所述第一處理模塊用于將所述第一電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二電信號(hào)，所述第一處理模塊的輸入端與所述光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出端耦合；
[0007]所述電光轉(zhuǎn)換模塊用于將所述第二電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二光信號(hào)，所述電光轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與所述第一處理模塊的輸出端耦合，所述第二光信號(hào)的功率大于所述第一光信號(hào)的功率。
[0008]上述技術(shù)方案中，第二光信號(hào)的功率大于第一光信號(hào)的功率。因此，在相同的條件下，第二光信號(hào)的傳輸距離大于第一光信號(hào)的傳輸距離。因此，上述技術(shù)方案可以用于擴(kuò)展硅光芯片的應(yīng)用場(chǎng)景。
[0009]可選的，上述技術(shù)方案中，所述第一光信號(hào)包括第三光信號(hào)和第四光信號(hào)，所述第二光信號(hào)包括第五光信號(hào)和第六光信號(hào)，所述第三光信號(hào)和所述第四光信號(hào)的頻譜重疊，所述第五光信號(hào)和所述第六光信號(hào)的頻譜不重疊。所述第五光信號(hào)和所述第六光信號(hào)經(jīng)由同一光纖傳輸。
[0010]可選的，所述第三光信號(hào)和所述第四光信號(hào)的中心頻率相同或者不同。
[0011]可選的，所述第五光信號(hào)和所述第六光信號(hào)是彩光信號(hào)。
[0012]通過上述技術(shù)方案，利用光發(fā)射器將頻譜重疊的兩路光信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻譜不重疊的光信號(hào)，使得可以通過一根光纖所述頻譜重疊的兩路光信號(hào)，節(jié)省了光纖資源。
[0013]可選的，光發(fā)射器包括第一光連接器，所述第一光連接器用于連接所述硅光芯片。
[0014]可選的，光發(fā)射器還包括第二光連接器，所述第二光連接器用于連接光傳輸介質(zhì)。
[0015]可選的，所述第一處理模塊包括第一電路，所述第一電路用于去除所述第一電信號(hào)中的第一噪聲。
[0016]通過光發(fā)射器中的所述第一電路去除所述第一電信號(hào)中的噪聲，以及將光發(fā)射器封裝于光模塊內(nèi)部，隔離位于光模塊的外部的電路板帶來的電磁輻射干擾，提高了第一電信號(hào)的信噪比，有助于滿足長(zhǎng)距離傳輸中對(duì)于信號(hào)質(zhì)量的要求。
[0017]可選的，所述第一處理模塊包括第二電路，所述第二電路用于對(duì)去除所述第一噪聲的所述第一電信號(hào)的電壓進(jìn)行放大。具體來說，所述第二電路包括放大器，所述放大器具體用于對(duì)去除所述第一噪聲的所述第一電信號(hào)的電壓進(jìn)行放大。
[0018]通過第二電路，用于對(duì)第一電信號(hào)進(jìn)行放大使得輸出電信號(hào)的電壓滿足電光轉(zhuǎn)換模塊對(duì)輸入電信號(hào)的電壓的要求。
[0019]可選的，所述第二電路還可以包括自動(dòng)增益控制電路，自動(dòng)增益控制電路控制光電探測(cè)器的偏置電壓和所述放大器的增益，使得第二電路輸出的信號(hào)更加穩(wěn)定。所述光電探測(cè)器位于所述光電轉(zhuǎn)換模塊中。
[0020]可選的，所述第一光信號(hào)包括第一串行光信號(hào)和第二串行光信號(hào)，所述第一電信號(hào)包括第一串行電信號(hào)和第二串行電信號(hào)，所述光電轉(zhuǎn)換模塊用于將所述第一串行光信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述第一串行電信號(hào)，所述光電轉(zhuǎn)換模塊還用于將所述第二串行光信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述第二串行電信號(hào)。
[0021]所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括第一光電轉(zhuǎn)換模塊和第二光電轉(zhuǎn)換模塊;其中，
[0022]所述第一光電轉(zhuǎn)換模塊包括第一光電探測(cè)器，所述第一光電探測(cè)器將所述第一串行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一串行電信號(hào)；
[0023]所述第二光電轉(zhuǎn)換模塊包括第二光電探測(cè)器，所述第二光電探測(cè)器將所述第二串行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二串行電信號(hào)。
[0024]所述第一處理模塊還包括第三電路；
[0025]所述第一電路用于通過去除所述第一串行電信號(hào)中的噪聲將所述第一串行電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第三串行電信號(hào)，以及通過去除所述第二串行電信號(hào)中的噪聲將所述第二串行電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第四串行電信號(hào)，所述第一噪聲包括所述第一串行電信號(hào)中的噪聲以及所述第二串行電信號(hào)中的噪聲；
[0026]所述第二電路用于通過將所述第三串行電信號(hào)放大得到第五串行電信號(hào)，并通過將所述第四串行電信號(hào)放大得到第六串行電信號(hào)；
[0027]所述第三電路用于通過將所述第五串行電信號(hào)和所述第六串行電信號(hào)進(jìn)行復(fù)用得到所述第二電信號(hào)。
[0028]可選的，所述電光轉(zhuǎn)換模塊包括:激光器和驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路用于將所述第二電信號(hào)轉(zhuǎn)換第三電信號(hào)，所述第三電信號(hào)是電流信號(hào)，所述激光器用于在所述第三電信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生所述第二光信號(hào)。
[0029]可選的，電光轉(zhuǎn)換模塊包括自動(dòng)功率控制電路，從而使得激光器的輸出功率保持穩(wěn)定。所述激光器具體可以是激光二極管。
[0030]第二方面，提供了一種光模塊，包括第一方面所提供的光發(fā)射器。
[0031]關(guān)于第二方面提供的技術(shù)方案的技術(shù)效果，請(qǐng)參考對(duì)第一方面提供的技術(shù)技術(shù)方案的技術(shù)效果的描述，此處不再贅述。
[0032]可選的，所述光模塊包括控制單元，所述控制單元用于向光模塊中的光發(fā)射器和光接收器中使用的組件提供控制信號(hào)。此外，控制單元還可以用于對(duì)光模塊的故障進(jìn)行告警。光模塊發(fā)生故障后，控制單元可以向光模塊提供復(fù)位信號(hào)，從而控制光模塊復(fù)位。
[0033]第三方面，提供了一種信號(hào)處理方法，該方法由光發(fā)射器執(zhí)行，所述光發(fā)射器包括:光電轉(zhuǎn)換模塊(41)，第一處理模塊(42)以及電光轉(zhuǎn)換模塊(43)，所述光電轉(zhuǎn)換模塊(41)的輸出端與所述第一處理模塊(42)的輸入端耦合，所述第一處理模塊(42)的輸出端與所述電光轉(zhuǎn)換模塊(43)的輸入端耦合，該方法包括:
[0034]所述光電轉(zhuǎn)換模塊接收硅光芯片發(fā)送的第一光信號(hào)；
[0035]所述光電轉(zhuǎn)換模塊將所述第一光信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一電信號(hào)；
[0036]所述光電轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送所述第一電信號(hào)；
[0037]所述第一處理模塊接收所述第一電信號(hào)；
[0038]所述第一處理模塊將所述第一電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二電信號(hào)；
[0039]所述第一處理模塊發(fā)送所述第二電信號(hào)；
[0040]所述電光轉(zhuǎn)換模塊接收所述第二電信號(hào)；
[0041]所述電光轉(zhuǎn)換模塊將所述第二電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二光信號(hào)，所述第二光信號(hào)的功率大于所述第一光信號(hào)的功率。
[0042]可選的，所述第一處理模塊包括第一電路，所述方法還包括:所述第一電路去除所述第一電信號(hào)中的第一噪聲。
[0043]可選的，所述第一處理模塊包括第二電路，所述方法還包括:所述第二電路對(duì)去除所述第一噪聲的所述第一電信號(hào)的電壓進(jìn)行放大。具體來說，所述第二電路包括放大器，所述放大器具體用于對(duì)去除所述第一噪聲的所述第一電信號(hào)的電壓進(jìn)行放大?？蛇x的，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括第一光電轉(zhuǎn)換模塊和第二光電轉(zhuǎn)換模塊，所述第一光電轉(zhuǎn)換模塊包括第一光電探測(cè)器，所述第二光電轉(zhuǎn)換模塊包括第二光電探測(cè)器，所述方法包括:
[0044]所述第一光電探測(cè)器將所述第一串行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為第三串行電信號(hào)；
[0045]所述第二光電探測(cè)器將所述第二串行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為第四串行電信號(hào)。
[0046]可選的，所述第一光信號(hào)包括第一串行光信號(hào)和第二串行光信號(hào)，所述第一電信號(hào)包括第一串行電信號(hào)和第二串行電信號(hào)，所述方法包括:所述光電轉(zhuǎn)換模塊將所述第一串行光信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述第一串行電信號(hào)，并將所述第二