一种光模块的制作方法

1.本技术涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。


背景技术：

2.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。
3.在5g业务建设初期，由于带宽需求有限，可以采用25gbps灰光光模块的形式实现，而伴随着5g建设的推进和带宽需求的增加，需要使用彩光模块进一步的扩展网络带宽。伴随着5g扩容的需求，当前主流的组网方式是采用彩光双纤或者彩光单纤双向的方式，外置波分复用器和解复用器，进行合分波，然后实现aau与du之间的信息互传。
4.但是，该组网方式所使用的光模块数量较多，系统面板需要插拔的光模块数量较多，并且需要刻意区分波长，光模块所需要的激光器种类较多，使得光纤系统复杂，维护复杂。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种光模块，以解决随着5g扩容的需求，彩光光模块的需求越来越多，造成5g组网管理复杂的问题。
6.为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：
7.第一方面，本技术实施例公开了一种光模块，包括：
8.电路板；
9.soa光源，与所述电路板电连接，用于发出多种波长的宽谱光；
10.分光器，与所述soa光源连接，用于将所述soa光源发出的宽谱光分为多束相同的光；
11.多个波长调谐控制芯片，与所述电路板电连接，用于发出波长调谐控制信号；
12.硅光芯片，与所述电路板电连接，其内设置有多个激光谐振腔与多个调制器，多个所述激光谐振腔分别与所述分光器连接，用于分别接收所述分光器输出的多束分光；所述激光谐振腔与所述波长调谐控制信号连接，用于根据所述波长调谐控制信号从所述分光中选择特定波长的光；所述调制器与所述激光谐振腔连接，用于将数据载波调制于所述特定波长的光上，得到特定波长的信号光；
13.波分复用器，与所述硅光芯片电连接，用于接收所述硅光芯片输出的多个特定波长的信号光，并将多个所述特定波长的信号光复用为一束信号光。
14.第二方面，本技术实施例还公开了一种光模块，包括：
15.电路板；
16.波长调谐控制芯片，与所述电路板电连接，用于发出波长调谐控制信号；
17.硅光芯片，与所述电路板电连接，其内设置有多个激光谐振腔与多个调制器，每个所述激光谐振腔均包括多个微环波导与多个加热电阻，所述微环波导与所述加热电阻一一对应设置，且所述微环波导设置在所述加热电阻上，多个所述微环波导、多个所述加热电阻均与所述波长调谐控制芯片连接；靠近所述调制器的微环波导的出射方向上设有半反半透镜，所述硅光芯片的入光处设置有反射镜，在所述反射镜与所述半反半透镜之间形成谐振腔，用于根据所述波长调谐控制信号控制所述加热电阻加热改变所述微环波导的折射率，以通过多个所述微环波导从接收的宽谱光中选择特定波长的光；所述调制器与所述激光谐振腔一一对应连接，用于将数据载波调制于所述特定波长的光上，得到多个特定波长的信号光。
18.本技术提供的光模块包括电路板、soa光源、分光器、硅光芯片、波分复用器与多个波长调谐控制芯片，soa光源与电路板电连接，用于发出多种波长的宽谱光；分光器与soa光源连接，用于将soa光源发出的宽谱光分为多束相同的光；波长调谐控制芯片与电路板电连接，用于发出波长调谐控制信号；硅光芯片与电路板电连接，其内设置有多个激光谐振腔与多个调制器，多个激光谐振腔分别与分光器连接，用于分别接收分光器输出的多束分光；激光谐振腔与波长调谐控制芯片连接，用于根据波长调谐控制信号从分光中选择特定波长的光；调制器与激光谐振腔连接，用于将数据载波调制于特定波长光上，得到特定波长的信号光；波分复用器与硅光芯片电连接，用于接收硅光芯片输出的多个特定波长的信号光，并将多个特定波长的信号光复用为一束信号光。本技术将多个激光谐振腔与多个调制器集成于硅光芯片内，可以实现多路发射通道的集成，并采用外腔调制的方式进行波长的选择，将多路发射光复用为一路信号光，可减少光模块的使用数量，系统面板上只需插拔一个光模块，且不需刻意区分波长，能够简化光纤系统，易于5g组网管理，进而有利于光模块的小型化发展。
19.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，并不能限制本技术。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术的技术方案，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。
21.图1为光通信终端连接关系示意图；
22.图2为光网络终端结构示意图；
23.图3为本技术实施例提供的一种光模块的结构示意图；
24.图4为本技术实施例提供的一种光模块的分解示意图；
25.图5为目前粗波分复用cwdm、中等波分复用mwdm与细波分复用lwdm的波长及实现方案；
26.图6为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块的结构示意图；
27.图7为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块的分解示意图；
28.图8为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块的局部结构示意图；
29.图9为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块的发射原理示意图；
30.图10为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块的局部发射原理示意图；
31.图11为本技术实施例提供的一种光模块中激光谐振腔的波长选择示意图；
32.图12为本技术实施例提供的一种光模块中光接收次模块的接收原理示意图。
具体实施方式
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
34.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。
35.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。
36.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。
37.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。
38.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。
39.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。
40.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。
41.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。
42.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第一凸台部。
43.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。
44.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。
45.图3为本技术实施例提供的一种光模块结构示意图，图4为本技术实施例提供的光模块的分解示意图。如图3、图4所示，本技术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、光发射次模块400、光接收次模块500与光纤适配器600。
46.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。
47.两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光发射次模块400与光接收次模块500；电路板300、光发射次模块400、光接收次模块500、光纤适配器600等光电器件位于包裹腔体中。
48.采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板300、光发射次模块400、光接收次模块500、光纤适配器600等器件安装到壳体中，由上壳体、下壳体形成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。
49.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。
50.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203的末端可以在使解锁部件203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203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203，解锁部件203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。
51.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。
52.电路板300用于提供信号电连接的信号电路，信号电路可以提供信号。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。
53.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。
54.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。
55.在5g业务建设初期，由于带宽需求有限，可以采用25gbps灰光光模块的形式实现，但随着5g建设的推进和带宽需求的增加，需要使用彩光光模块进一步的扩展网络带宽。即在5g网络建设中后期，随着高频组网及低频增点等深度覆盖，为充分利用已有光纤资源，波分复用的部署规模将逐步扩大，25gb/s wdm方案成为业界研究热点，目前存在粗波分复用(coarse wavelength division multiplexer，cwdm)、中等波分复用(micro-optic wavelength division multiplexer，mwdm)、细波分复用(lan wavelength division multiplexer，lwdm)和密集波分复用(dense wavelength division multiplexer，dwdm)四种25gb/s彩光模块方案。针对100m频谱带宽的s111站型，单个基站通常需要6波25gb/s；针对160m/200m频谱带宽的s111站型，单个基站通常需要12波25gb/s。同时，考虑与4g共站，还存在25gb/s与10gb/s不同速率的波分复用需求。
56.图5为目前粗波分复用cwdm、中等波分复用mwdm与细波分复用lwdm的波长及实现方案。如图5所示，25gb/s mwdm彩光模块在cwdm前6波基础上进行左右偏移扩展为12波，采用非均匀的波长间隔。mwdm方案可重用cwdm方案中dml激光器成熟的设计经验即工艺控制技术，通过调整光栅参数实现波长偏移，与cwdm共外延工艺和芯片制造产业链。25gb/s lwdm彩光模块以ieee 802.3-2018规范中400ge lr8的8个波长为基础，按照800ghz通道间隔等距扩展到方式来实现12个波长。lwdm波长位于o波段，色散代价小，可采用dml激光器和pin探测器解决10/15km距离传输，其中基础的8个波长可重用100ge lr4和400ge lr8产业链。
57.针对mwdm或者lwdm，当前主流的组网方式是采用彩光双纤或者彩光单纤双向的方式，外置波分复用器和解复用器，进行合分波，然后实现aau与du之间的信息互传。但是其所使用的光模块数量较多，系统面板需要插拔的光模块数量较多，并且需要刻意区分波长，光模块所需要的激光器种类较多，并且光纤系统复杂，维护复杂，造成光模块管理复杂的问题。
58.为了解决上述问题，本技术实施例提供的一种集成方式的光模块，采用单独的qsfp-dd封装形式的光模块，可实现多路光模块的集成，理论上最大可以扩展8路，并且采用外腔调制的方式，能够减少激光器使用的数量，同时避免了施工人员识别光模块波长的复杂度。
59.图6为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块400的结构示意图，图7为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块400的分解示意图。如图6、图7所示，光发射次模块400包括壳体401及设置于壳体401内的光发射器件700，壳体401上设有缺口，缺口
处设置有转接陶瓷块402，转接陶瓷块402与缺口密封连接。转接陶瓷块402的外壁上设有引脚，可通过柔性电路板或电路板300与该引脚连接，以实现电路板300与光发射次模块400的连接；转接陶瓷块402的内部设有焊盘，光发射器件700通过金丝键合线与焊盘连接，以将电路板300向光发射次模块400传输的电信号、高频信号等传输至光发射器件700，使得光发射器件700发射信号光。
60.壳体401为上下端开口的壳体，其上端设置有上盖板403，下端设置有底板404，壳体401、转接陶瓷块402、上盖板403与底板404形成密封腔体，光发射器件700设置于该密封腔体内。
61.光发射次模块400进行装配时，首先将光发射器件700固定于底板404上，然后将壳体401罩设于底板404上，使得壳体401的底面与底板404的上侧面进行钎焊密封连接；然后将转接陶瓷块402安装至壳体401的缺口处，且转接陶瓷块402的底面与底板404的上侧面进行钎焊密封连接，转接陶瓷块402的顶面、侧面分别与缺口的侧面进行钎焊密封连接；然后将上盖板403盖合于壳体401上，壳体401的顶面与上盖板403的下侧面密封连接，从而完成壳体401的密封装配，并将光发射器件700封装于壳体401内。
62.图8为本技术实施例提供的光模块中光发射器件700的结构示意图。如图8所示，光发射器件700包括半导体制冷器701及设置于半导体制冷器701上的转接陶瓷板702、硅光芯片703与soa光源705，半导体制冷器701设置在底板404上，用于控制壳体401内的温度，硅光芯片703、soa光源705均与半导体制冷器701的表面直接接触，可保证对硅光芯片703与soa光源更好的散热。
63.硅光芯片703设置于soa光源705的光出射方向上，soa光源705与硅光芯片703形成外腔激光器，soa光源705发出的不携带信号的光射入硅光芯片703内，光在硅光芯片703内发生干涉，部分光重新回到soa光源705进行谐振放大，如此反复，直至光的强度达到标准要求，如此放大后的光由硅光芯片703进行调制得到信号光，信号光由硅光芯片703射出后经透镜耦合至光纤适配器600，从而实现信号光的发射。
64.在本技术实施例中，soa光源705与硅光芯片703之间还设有soa透镜706，该soa透镜706为汇聚透镜，用于将soa光源705发出的光汇聚至硅光芯片703，以提高光路耦合效率。
65.soa光源705与半导体制冷器701之间还设有热沉704，该热沉704粘贴在半导体制冷器701的上表面上，soa光源705粘贴在热沉704的上表面上，如此soa光源705产生的热量通过热沉704传导至半导体制冷器701上，可提高soa光源705的散热效率。
66.图9为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块400的发射原理示意图，图10为本技术实施例提供的一种光模块中光发射次模块400的局部发射原理示意图。如图9、图10所示，硅光芯片703内设置有多个激光谐振腔7031，每个激光谐振腔7031可从soa光源705发出的宽谱光中进行波长选择，以得到多个特定波长的信号光。为使得soa光源705发出的宽谱光能够进入每个激光谐振腔7031内，可在soa光源705与硅光芯片703之间设置分光器711，该分光器711设置在soa光源705的光出射方向上，以将soa光源705发出的宽谱光分为多束相同的光，每束光可耦合至硅光芯片703的每个激光谐振腔7031内，从而获得多路发射光束。
67.在本技术实施例中，分光器711可为1:2n分光器，用于将soa光源705发出的宽谱光分为相同的2n束光，硅光芯片703内可设置有2n个激光谐振腔7031，由分光器711分为的2n束
光分别传送至2n个激光谐振腔7031，每个激光谐振腔7031可得到一束特定波长的光，经调制后得到一束特定波长的信号光，从而硅光芯片703可输出2n个特定波长的信号光，实现光发射次模块400的多通道发射。
68.在实际情况中，由于qsfp-dd的金手指配置，一个光模块最大同时可支持8个发射通道的传输，因此n的最大数值为3。5g前传的彩光模块一般需要6波波长，因此硅光芯片703内激光谐振腔7031的数量可小于2n，根据光模块的实际通道需求来设置分光器的分光数量。
69.在本技术实施例中，分光器711可设置于光发射次模块400的光引擎上；分光器711也可集成于硅光芯片703内，如将分光器711集成在硅光芯片703的输入光口附近，以将进入硅光芯片703的宽谱光分为2n束光。
70.在本技术实施例中，硅光芯片703包括输入光口与输出光口，输入光口设置于soa光源705的光出射方向上，使得soa光源705射出的宽谱光经分光器711分光后分别进入硅光芯片703的输入光口内，方便硅光芯片703经由激光谐振腔对宽谱光进行波长选择。
71.为了避免串扰及回损，硅光芯片703的输入光口可与硅光芯片703的端面成一定角度设置，即输入光口与水平面成一定角度设置，如此soa光源705的出射端面与水平面也成一定角度设置。这样设置可避免soa光源705射出的光在输入光口的端面处反射原路返回soa光源705，同样也可避免soa光源705射出的光在输入光口的端面处反射，反射光进入硅光芯片703内，影响硅光芯片703内光的信号调制。
72.硅光芯片703内还设置有多个调制器7033，激光谐振腔7031的输入端分别与分光器711连接，使得分光器711输出的2n束光分别传送至多个激光谐振腔7031，并经过激光谐振腔7031对光进行波长选择，得到特定波长的光；激光谐振腔7031的输出端与调制器7033连接，特定波长的光经调制器7033的信号调制，最终得到特定波长的信号光。
73.具体地，电路板300上设置有多个波长调谐控制芯片301，多个波长调谐控制芯片301分别与电路板300电连接，用于发出波长调谐控制信号；激光谐振腔7031与波长调谐控制芯片301连接，其接收到分光器711传送的宽谱光后，根据波长调谐控制信号从宽谱光中选择特定波长的光；调制器7033与激光谐振腔7031连接，用于将数据载波调制于特定波长的光上，得到特定波长的信号光。由此，通过激光谐振腔7031、波长调谐控制芯片301与调制器7033将分光器711传送的多束宽谱光分别进行波长选择、调制，最终得到多个特定波长的信号光。
74.在本技术实施例中，为将分光器711输出的光耦合至激光谐振腔7031内，在分光器711与激光谐振腔7031之间设置有透镜l2，通过透镜l2将分光器711传送的宽谱光耦合进激光谐振腔7031内，以对宽谱光进行波长选择。
75.激光谐振腔7031包括多个微环波导，多个微环波导均与波长调谐控制芯片301连接，用于根据波长调谐控制信号从宽谱光中选择特定波长的光。激光谐振腔7031还包括多个加热电阻，微环波导与加热电阻一一对应设置，且微环波导设置在加热电阻上，可根据波长调谐控制信号控制加热电阻加热，以改变微环波导的折射率，从而通过调整微环波导的折射率改变微环波导出射光的波长。
76.具体地，激光谐振腔7031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301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，即经由透镜l2耦合进入激光谐振腔7031的宽谱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。
77.激光谐振腔7031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。
78.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。
79.在本技术实施例中，可通过波长调谐控制芯片301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。
80.为做到闭环控制，激光谐振腔7031还包括多个探测器，探测器与微环波导一一对应设置，且探测器靠近微环波导，以探测微环波导出射的光，将其转换为模拟电流信号并输出至波长调谐控制芯片301，通过波长调谐控制芯片301调整流经加热电阻的电流值。具体地，激光谐振腔7031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，将其转换为模拟电流信号并输出至mcu，由mcu经过软件算法，控制波长调谐控制芯片301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。
81.图11为本技术实施例提供的一种光模块中激光谐振腔7031的波长选择示意图。如图11所示，激光谐振腔进行波长选择的工作原理为：soa光源705发出的光谱为宽谱光源，波长范围覆盖1260～1360m，波长记为λ1，宽谱光经分光器711分光后入射到硅光芯片703的激光谐振腔7031，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7033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，出射回分光器711的输出端；在分光器711的输出端设置有反射镜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。
82.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o-波段，调谐粒度可控，可以满足100ghz波长间隔的需求。
83.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
soa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o波段(1260～1360nm)，soa光源经分光器进行分光，分光器与硅光芯片内的激光谐振腔之间通过透镜l2进行光耦合，将分光器分出的2n束光分别耦合进多个激光谐振腔，在激光谐振腔内进行波长选择。
84.其中，激光谐振腔有第一微环波导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。激光谐振腔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。
85.调制器7033连接在激光谐振腔7031之后，接收光模块内部电路板300上调制驱动器7034提供的数据驱动信号，将数据载波调制在激光谐振腔7031输出的特定波长的光上，得到特定波长的信号光。
86.在本技术实施例中，硅光芯片703内设置有多个激光谐振腔7031与多个调制器7033，如此硅光芯片703可输出多个特定波长的信号光，为方便多个特定波长的信号光的传输，本技术实施例提供的光模块还包括波分复用器800，该波分复用器800与硅光芯片703连接，以接收硅光芯片703输出的多个特定波长的信号光，并将多个特定波长的信号光复用为一束信号光，从而可通过同一根光纤传输多个特定波长的信号光。
87.硅光芯片703的输出光口与输入光口具有预设角度，用于输出多个特定波长的信号光，信号光汇聚耦合至波分复用器800中，因此硅光芯片703的输出光口位于波分复用器800的光入射方向上。为将输出光口输出的信号光耦合至波分复用器800，输出光口与波分复用器800之间依次设置有准直透镜707与汇聚透镜709，准直透镜707与汇聚透镜709均粘贴于半导体制冷器701的上表面上，且输出光口、准直透镜707、汇聚透镜709与波分复用器800位于同一光路上。输出光口输出的信号光射入准直透镜707后，准直透镜707将信号光转换为准直光束，准直光束射入汇聚透镜709，汇聚透镜709将准直光束转换为汇聚光束，汇聚光束耦合至波分复用器800。
88.汇聚光束耦合至波分复用器800内，容易在波分复用器800的光输入端面上发生反射，反射后的光束易通过汇聚透镜709、准直透镜707射入硅光芯片703的输出光口内，影响硅光芯片703的信号调制。如此，可在准直透镜707与汇聚透镜709之间设置隔离器708，硅光芯片703的输出光口输出信号光后，信号光射入准直透镜707后，准直透镜707将信号光转换为准直光束，准直光束透过隔离器708后射入汇聚透镜709，汇聚透镜709将准直光束转换为汇聚光束，汇聚光束耦合至波分复用器800；汇聚光束在波分复用器800的光输入端面上反射的光束透过汇聚透镜709后射入隔离器708，隔离器708滤除反射光束，使得反射光束无法射入硅光芯片703内，避免了光的回波损耗。
89.在本技术实施例中，波分复用器800可设置在电路板300上，其与硅光芯片703的输出光口位于同一光路上，以经过波分复用器800将硅光芯片703输出的多个特定波长的信号光耦合进同一根光纤内；波分复用器800也可集成在硅光芯片703内，如将波分复用器800集成在硅光芯片703的输出光口之后，经过波分复用器800将多个调制器7033输出的多个特定波长的信号光耦合为一束信号光输出，即硅光芯片703输出一束包含多个特定波长信号光
的复合光束。
90.在本技术实施例中，转接陶瓷板702可与硅光芯片703并行排列于半导体制冷器701的上表面上，硅光芯片703通过金丝键合线直接与转接陶瓷块402上的焊盘连接，以通过转接陶瓷块402接收电路板300传送的加电信号与高频信号；soa光源705通过金丝键合线与转接陶瓷板702连接，且转接陶瓷板702通过金丝键合线与转接陶瓷块402内壁上的焊盘连接，以通过转接陶瓷块402接收电路板300传送的加电信号；半导体制冷器701通过底板404的支撑与转接陶瓷块402电连接，以通过转接陶瓷块402接收电路板300传送的加电信号。如此，soa光源705在信号作用下发出多种波长的光，半导体制冷器701在信号作用下调节壳体401内的温度，硅光芯片703在信号作用下对波长选择后的光进行调制得到多个特定波长的信号光，多个特定波长的信号光耦合至波分复用器800内。
91.图12为本技术实施例提供的一种光模块中光接收次模块500的接收原理示意图。如图12所示，光接收次模块500包括波分解复用器501与多个光电探测器502，波分解复用器501的一端与光纤适配器600连接，其另一端分别与多个光电探测器502连接，波分解复用器501接收光纤适配器600传送的合成信号光，并将该合成信号光解调为多束信号光，即将该合成信号光内分别解调为多个特定波长的信号光。多个光电探测器502用于分别接收多束信号光，即经波分解复用器501解调后的多个特定波长的信号光分别传送至相应的光电探测器502内，通过光电探测器502将信号光转换为电信号。
92.光接收次模块500还包括多个限幅放大器503，该限幅放大器503与光电探测器502一一对应设置，且限幅放大器503的输入端与光电探测器502的输出端连接，用于对光电探测器502输出的电信号进行放大，以进行后续电信号应用。
93.本技术实施例提供的光模块通过硅光芯片输出多个不同波长的信号光，实现了多路光发射信号的集成，并通过多路光接收通道进行接收，实现了多路发射与接收的集成，可以覆盖5g前传所需要的6波的需求，减少了5g组网中光模块的使用数量，并且可以根据软件配置，灵活设置每个发射通道的波长，而不需要对每个光波长进行标注，避免了施工人员识别光模块波长的复杂度，解决了彩光光模块管理复杂的问题；同时，将多个波长调制区集成于硅光芯片内，实现了光模块的紧凑集成，有利于光模块的小型化发展。
94.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。
95.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本技术的其他实施方案。本技术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技术的一般性原理并包括本技术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，本技术的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
96.以上所述的本技术实施方式并不构成对本技术保护范围的限定。