CN216700004U - 一种通信设备、通信系统及光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种通信设备、通信系统及光模块，可具有高速率传输信号能力，并且成本较低，散热需求较低。处理模块、至少一个光模块以及至少一个连接装置；至少一个光模块中的每个光模块通过对应的连接装置与处理模块连接；处理模块用于向每个光模块提供电信号或者接收光模块提供的电信号；每个光模块用于将处理模块提供的电信号转换为光信号后发送，或者将接收的光信号转换为电信号后提供至处理模块；每个光模块对应的连接装置，用于传输处理模块提供给每个光模块的电信号或者传输每个光模块提供给处理模块的电信号，其中，连接装置包括同轴线缆或者柔性印刷电路，每个光模块中无光数字信号处理(oDSP)组件以及时钟信号恢复(CDR)组件。

Description

一种通信设备、通信系统及光模块

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信设备、通信系统及光模块。

背景技术

目前，通信设备中通常包括处理业务的主芯片和光模块。请参见图1，现有的通信设备中，主芯片和光模块通过印制电路板(printed circuit board，PCB)连接。光模块中的光数字信号处理(optical digital signal process，oDSP)或时钟信号恢复(clock datarecovery，CDR)，一般用来提升数字信号或者模拟信号的质量，使提升质量的信号通过PCB传输到主芯片处理时，发生误码的情况减少。由于PCB具有较大信号传输损耗，因此光模块中oDSP或者CDR对数字信号或者模拟信号质量进行提升，主要是数字信号或者模拟信号在PCB上传输的损耗进行补偿。

随着通信系统容量和速率的提升，PCB的信号传输损耗也越来越大，导致光模块中oDSP或者CDR对数字信号或者模拟信号质量进行提升所需功耗越来越高。oDSP或者CDR占据光模块体积的50％左右，oDSP或者CDR功耗的增加，也增加通信设备散热难度。

实用新型内容

本申请提供一种通信设备、通信系统及光模块，可具有高速率传输信号能力，并且成本较低，散热需求较低。

第一方面，本申请提供一种通信设备，包括处理模块、至少一个光模块以及至少一个连接装置。至少一个光模块中的每个光模块通过对应的连接装置与所述处理模块连接。所述处理模块，用于向所述光模块提供电信号或者接收所述光模块提供的电信号。所述每个光模块，用于将所述处理模块提供的电信号转换为光信号后发送，或者将接收的光信号转换为电信号后提供至所述处理模块。所述每个光模块对应的连接装置，用于传输所述处理模块提供给所述每个光模块的电信号或者传输所述每个光模块提供给所述处理模块的电信号，其中，所述连接装置包括同轴线缆或者柔性印刷电路。光模块与处理模块之间距离相同的情况下，包括同轴线缆或者柔性印刷电路等低损耗传输介质的所述连接装置，传输信号损耗小于印制电路板的信号传输损耗。由于连接装置的信号传输损耗小于PCB的信号传输损耗，在较高传输速率场景中，可以不需要光模块中具有较高信号修复能力的oDSP或者CDR，可见本申请提供的通信设备具有较低的成本，并且散热需求较低。并且可以保障误码率。

一种可能的设计中，所述处理模块包括串行器和解串器装置serdes；所述每个光模块通过对应的连接装置与所述serdes连接；其中，所述serdes具有电信号中距离传输能力或者电信号长距离传输能力。

本申请实施例中，通信系统可以应用于高信号传输速率场景中，中距离传输能力可以指光学网络论坛(optical internetworking forum，OIF)所讨论的中距离传输接口所具备的能力。或者，中距离传输能力可指处理模块中的serdes与光模块之间交互信号的能量或者功率，符合光学网络通信标准中超过10Gbps的场景中主芯片与光模块交互信号的能量或者功率，例如20dB。长距离传输能力可以指OIF所讨论的中距离传输接口所具备的能力。或者长距离传输能力可指处理模块中的serdes与光模块之间交互信号的能量或者功率，符合光学网络通信标准中超过10Gbps的场景中主芯片与光模块交互信号的能量或者功率，例如28dB。

通常，通信设备还包括PCB；所述处理模块设置在所述PCB上。所述每个光模块对应的连接装置可以包括第一连接器。所述第一连接器可以连接所述处理模块以及连接所述同轴线缆或者所述柔性印刷电路。第一连接器可以位于处理模块上，直接与处理模块连接，传输电信号。第一连接器也可以位于PCB上，通过PCB板与处理模块连接，可以通过两者连接的PCB板实现电连接，传输电信号。

一种可能的设计中，所述每个光模块对应的连接装置还包括第二连接器；第二连接器可以用于连接所述对应的光模块以及连接所述同轴线缆或者所述柔性印刷电路。所述第二连接器可以与光模块之间插拔连接。本申请实施例中，光模块可以为可插拔的光模块。

在一些示例中，第二连接器可以位于PCB上，直接固定在PCB上。在另一些示例中，为使光模块与处理模块高度适配，第二连接器可以通过固定装置固定在PCB上。本申请实施例中，光模块可以为板载光模块。

一种可能的设计中，每个光模块可以设置在靠近处理模块的位置。例如每个光模块与处理模块之间的距离可以小于或等于预设距离阈值。通常预设距离阈值不超过40厘米。在一些示例中，预设距离阈值也可以不超过30厘米。

一种可能的设计中，所述每个光模块包括第一接口装置、第二接口装置、光信号收发装置、控制装置及供电装置；其中，所述第一接口装置与所述连接装置连接，以及与所述光信号收发装置连接，用于将所述连接装置提供的电信号传输至所述光信号收发装置，或者将所述光信号收发装置提供的电信号传输至所述连接装置；所述第二接口装置与所述光信号收发装置连接以及与外部传输介质连接，用于将所述外部传输介质提供的光信号传输至所述光信号收发装置，或者用于将所述光信号收发装置提供的光信号传输至所述外部传输介质；所述外部传输介质用于传输光信号；所述光信号收发装置，用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述第一接口装置，或者在所述控制装置的控制下将电信号转换为光信号，并通过所述第二接口装置发送光信号；所述供电装置，用于为所述光信号收发装置以及控制装置供电；所述控制装置，用于对所述光信号收发装置进行控制。

基于上述光模块的结构，通信设备中的光模块可以无数字信号处理组件以及时钟信号恢复组件。本申请实施例中，光模块可以不具有oDSP或者CDR。实现降低光模块成本、降低光模块的体积以及散热需求，可以与处理模块协同保障误码率。

一种可能的设计中，所述光信号收发装置包括信号放大组件、光发射组件和光接收组件；所述信号放大组件内集成有驱动器和跨阻放大器；所述驱动器用于在所述控制装置的控制下驱动所述光发射组件；所述跨阻放大器用于对所述光接收组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置；所述光发射组件，用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号，并通过所述第二接口装置发送光信号；所述光接收组件，用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号。可见，本申请实施例中信号放大组件的集成度较高，可以占据光模块较少的空间。

一种可能的设计中，所述光信号收发装置包括第一组件和第二组件；所述第一组件包括驱动器和光发射组件；所述驱动器用于在所述控制装置的控制下驱动所述光发射电路；所述光发射电路用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至所述第二接口装置；所述第二组件内集成有跨阻放大器和光接收电路；所述光接收电路用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述跨阻放大器；所述跨阻放大器用于对所述光接收组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置。可见，本申请实施例中，第二组件的集成度较高，可以具有较小的体积。

一种可能的设计中，所述光发射组件包括光调制器和光源；和/或，所述光接收组件包括跨阻放大器以及光电二极管。

一种可能的设计中，所述光信号收发装置包括驱动器、跨阻放大器和光收发组件；所述光收发组件，用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至所述第二接口装置，或者在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述跨阻放大器；所述驱动器，用于在所述控制装置的控制下驱动所述光收发组件；所述跨阻放大器，用于对所述光收发组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置。可见，本申请实施例中光收发组件集成有电信号转换为光信号的能力，以及光信号转换为电信号的能力。提升光模块的集成度，减少光模块的体积。

第二方面，本申请提供一种通信系统，包括如第一方面及其任一设计所述通信设备以及第一设备，所述第一设备与所述通信设备之间交互光信号。

第三方面，本申请提供一种光模块，应用于通信设备，包括第一接口装置、第二接口装置、第一信号放大装置、光信号收发装置、控制装置及供电装置。所述第一接口装置与连接装置连接，以及与所述光信号收发装置连接，用于将所述连接装置提供的电信号传输至所述光信号收发装置，或者将所述光信号收发装置提供的电信号传输至所述连接装置；其中，所述连接装置包括同轴线缆或者柔性印刷电路。所述第二接口装置与所述光信号收发装置连接以及与外部传输介质连接，用于将所述外部传输介质提供的光信号传输至所述光信号收发装置，或者用于将所述光信号收发装置提供的光信号后传输至所述外部传输介质；所述外部传输介质用于传输光信号。所述光信号收发装置，用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述第一接口装置，或者在所述控制装置的控制下将电信号转换为光信号，并通过所述第二接口装置发送光信号。所述供电装置，用于为所述光信号收发装置以及控制装置供电。所述控制装置，用于对所述光信号收发装置进行控制。其中，所述光模块中无光数字信号处理(oDSP)组件以及时钟信号恢复(CDR)组件。

一种可能的设计中，所述第一接口装置与所述连接装置之间插拔连接。

一种可能的设计中，所述光信号收发装置包括信号放大组件、光发射组件和光接收组件；所述信号放大组件内集成有驱动器和跨阻放大器；所述驱动器用于在所述控制装置的控制下驱动所述光发射组件；所述跨阻放大器用于对所述光接收组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置；所述光发射组件，用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号，并通过所述第二接口装置发送光信号；所述光接收组件，用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号。

一种可能的设计中，所述光信号收发装置第一组件和第二组件；所述第一组件包括驱动器和光发射组件；所述驱动器用于在所述控制装置的控制下驱动所述光发射电路；所述光发射电路用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至所述第二接口装置；所述第二组件内集成有跨阻放大器和光接收电路；所述光接收电路用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述跨阻放大器；所述跨阻放大器用于对所述光接收组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置。

一种可能的设计中，所述光发射组件包括光调制器和光源；和/或，所述光接收组件包括跨阻放大器以及光电二极管。

一种可能的设计中，所述光信号收发装置包括驱动器、跨阻放大器和光收发组件。所述光收发组件，用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至所述第二接口装置，或者在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述跨阻放大器。所述驱动器，用于在所述控制装置的控制下驱动所述光收发组件。所述跨阻放大器，用于对所述光收发组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置。

一种可能的设计中，在光模块应用于通信设备的场景中，光模块可以设置在靠近处理模块的位置。例如光模块与处理模块之间的距离小于预设距离阈值，预设距离阈值通常不超过40厘米。

第四方面，本申请提供一种通信设备，包括如第三方面中的任一可能设计的光模块。因光模块中无光数字信号处理(oDSP)组件以及时钟信号恢复(CDR)组件，具有较低的成本、较低散热需求，较小的体积。因而通信设备可以不具有过高的散热能力，也可使通信设备成本降低，占据空间减小。

第二方面至第四方面中任一方面中的任一可能设计可以达到的技术效果，请参照上述第一方面中的任一可能设计可以达到的技术效果，这里不再重复赘述。

附图说明

图1为现有通信设备的结构示意图；

图2为一种通信设备的结构示意图；

图3为一种通信设备的结构示意图；

图4为一种光模块的结构示意图；

图5为一种光模块的结构示意图；

图6为一种光模块的结构示意图；

图7为一种光模块的结构示意图；

图8为光模块功耗示意图；

图9为接收光信号能量与误码率关系示意图；

图10为接收光信号能量与误码率关系示意图。

具体实施方式

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。为了方便理解本申请实施例提供的连接器的优点，下面首先介绍一下其应用场景。

目前，请参见图1，现有的通信设备中，主芯片和光模块通过PCB线路连接。oDSP或者CDR一般用来修复经过光纤传输后信号质量较差(或者劣化)的信号，以确保收到的数字/模拟信号尽可能少出现误码。然后将恢复的信号经过光模块可插拔接口、PCB线路传输到主芯片(主业务处理芯片)进行交换/路由的协议处理。理论上讲光模块中oDSP或者CDR可理解为一个信号中继器。

随着系统容量越来越大，光模块信号传输速率也随之提升，从当前25GE提升至100GE或者400GE，甚至800GE。随着系统容量和速率的提升，主芯片与光模块交互信号的PCB损耗越来越大，光模块中的oDSP功耗越来越高。假设芯片工艺达到5nm水平，单个光模块功耗会增加到20W，而关键oDSP功耗占据其中的50％左右，给通信设备带来巨大的散热难度。

有鉴于此，本申请提供一种通信设备，可具有高速率传输信号能力，并且成本较低，散热需求较低。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。

请参见图2，本申请提供的通信设备100可以包括处理模块10、至少一个光模块11以及至少一个连接装置12。至少一个光模块11可以与至少一个连接装置12一一对应。每个光模块11通过对应的连接装置12与处理模块10连接。

处理模块10可以通过连接装置12与每个光模块11交互电信号。对于每个光模块11，处理模块10可以通过光模块11对应的连接装置12向光模块11提供电信号。光模块11可以将该电信号转换为光信号后发送至光模块11的外部。光模块11也可以接收外部的光信号，并将光信号转换为电信号后通过连接装置12传输至处理模块10。

本申请实施例中，连接装置12可以为同轴线缆(cable)或者柔性印刷电路(flexible printed circuit，FPC)等低损耗传输介质。例如聚四氟乙烯(poly tetrafluoroethylene，PTFE)电路板。连接装置可以包括同轴线缆或者柔性印刷电路，可以降低信号传输总损耗，或者降低单位距离内信号传输损耗。在光模块与处理模块之间距离相同的场景中，采用包括同轴线缆或者柔性印刷电路板的连接装置连接光模块与处理模块，信号传输总损耗可以小于采用PCB连接光模块与处理模块时的信号传输总损耗。在较高传输速率场景中，可以不需要光模块11中具有较高信号修复能力的oDSP或者CDR，也可以保障误码率。可见本申请提供的通信设备100具有较低的成本，并且散热需求较低。

通信设备100中，处理模块10可以包括串行器和解串器装置serdes(serializerdeserialize，serdes)。在不同信号传输速率场景中，处理模块10中的serdes具有的传输能力可以不同。

一种可能的设计中，通信系统100可以应用于低信号传输速率(如不超过10Gbps)的场景中，处理模块10中的serdes可以为具有电信号短距离传输能力的serdes，如具有短距离传输IO接口的serdes。在一些示例中，本申请中的短距离传输能力可以指OIF所讨论的短距离传输接口(very short reach interface)所具备的能力。在一些示例中，本申请中的短距离传输能力可指处理模块10中的serdes与光模块之间交互信号的能量或者功率，符合光学网络通信标准中不超过10Gbps的场景中主芯片与光模块交互信号的能量或者功率，例如12dB。

另一种可能的设计中，通信系统100可以应用于高信号传输速率(超过10Gbps，如25Gbps、56Gbps、100Gbps、112Gbps、400Gbps、800Gbps等)的场景中，处理模块10中的serdes可以为具有电信号中距离传输能力的serdes。在一些示例中，本申请中的中距离传输能力可以指OIF所讨论的中距离传输接口(medium reach interface)所具备的能力。在一些示例中，本申请中的中距离传输能力可指处理模块10中的serdes与光模块之间交互信号的能量或者功率，符合光学网络通信标准中超过10Gbps的场景中主芯片与光模块交互信号的能量或者功率，例如20dB。

或者，处理模块10中的serdes可以为具有电信号长距离传输能力的serdes。在一些示例中，本申请中的长距离传输能力可以指OIF所讨论的中距离传输接口(long reachinterface)所具备的能力。在一些示例中，本申请中的长距离传输能力可指处理模块10中的serdes与光模块之间交互信号的能量或者功率，符合光学网络通信标准中超过10Gbps的场景中主芯片与光模块交互信号的能量或者功率，例如28dB。

在一种可能的实施方式中，每个连接装置12还包括一个或多个连接器(connector)。请参见图3，每个连接装置12可以包括第一连接器12a。在一些示例中，本申请中处理模块10与连接装置12连接。处理模块10可以与连接装置12直接连接。如图3中的(a)所示，第一连接器12a可以设置在处理模块10上。处理模块10可以包括硅片(或者裸芯片，如IC Die)和封装基板。硅片与封装基板电连接，如焊接到封装基板上。第一连接器12a可以设置在封装基板上，然后通过封装基板与处理电路之间电连接(如虚线所示)。

在另一些示例中，处理模块10可以与连接装置12间接连接。通信设备100还包括PCB。处理模块10可以与PCB连接。例如处理模块10可以焊接在PCB上，或者通过连接器与PCB连接。处理模块10也可以与PCB之间电连接。连接装置12与该PCB电连接，实现连接装置12与处理模块10电连接。如图3中的(b)所示，第一连接器12a可以设置通信系统中的PCB上，处理模块10可以通过PCB与第一连接器12a之间电连接(如虚线所示)。可选地，处理模块中的封装基板可以与通信系统中的PCB电连接。处理模块10可以通过第一连接器12a与同轴线缆12b(或者FPC)连接，可以通过第一连接器12a和同轴线缆12b(或者FPC)收发信号。

一种可能的实施方式中，每个连接装置12还可以包括第二连接器12c。光模块11可以通过第二连接器12c与同轴线缆12b(或者FPC)连接，可以通过第二连接器12c和同轴线缆12b(或者FPC)收发信号。第二连接器12c设置可以直接固定在PCB上。第二连接器12c设置也可以通过固定装置14固定在PCB上。在一些示例中，第二连接器12c可以包括笼子(cage)，可以对光模块进行限位。光模块11与第二连接器12c连接的电气接口可以为金手指。光模块11可以与第二连接器12c之间可进行插拔。从而实现从通信设备中灵活地移除、更换、或者增加光模块11。

光模块11通常设置在靠近处理模块10的位置，例如光模块11与处理模块10之间的距离可以小于或等于预设距离阈值。预设距离阈值一般不超过40厘米，或者说本申请实施例中，同轴线缆12b的长度可以小于或等于40厘米。在一些示例中，预设距离阈值可以为30厘米。或者说本申请实施例中，同轴线缆12b的长度可以小于或等于30厘米。

在一些示例中，通信设备100还包括至少一个固定装置14。至少一个固定装置14可以与连接装置12一一对应。每个连接装置12可以通过对应的固定装置14固定在PCB上，可使光模块11与处理模块10的高度适配。光模块11可以与连接装置12连接。连接装置12直接固定在PCB上，或者通过固定装置14固定在PCB上，这样的结构可以称为板载光模块(on-boardoptics，OBO)。通信设备100中，光模块11可以设置在处理模块10较为接近的位置，这样的结构可以称为近封装光模块(near package opitc，NPO)。

基于上述任一设计中的处理模块10的结构中，通信设备100中的光模块11可以为现有任意一种光模块，也即光模块11可以包括oDSP或者CDR。在一些示例中，通信设备100中还包括至少一个散热模块。每个光模块11可以具有对应的散热模块。因连接装置12传输信号损耗较低，光模块11与处理模块10之间交互信号的能量或功率较高，因此光模块11不需要提升信号能力较高的oDSP或者CDR，即oDSP或者CDR所需功耗不会增加。因此通信系统100中的散热模块不需要较强的散热能力。

为降低光模块11的成本、体积或者散热需求，通信设备100中的光模块11也可以不具有oDSP或者CDR。本申请还提供一种光模块11，请参见图4，光模块11可以包括第一接口装置201、第二接口装置202、光信号收发装置203、控制装置204及供电装置205。供电装置205可以为光信号收发装置以及控制装置204供电。供电装置205可以包括电源。

第一接口装置201与连接装置12连接，以及与光信号收发装置203连接。第一接口装置201可以将连接装置12提供的电信号传输至光信号收发装置203。第一接口装置201也可以将光信号收发装置203提供的电信号传输至连接装置12。

第二接口装置202与光信号收发装置203连接以及与外部传输介质(如光缆)连接，外部传输介质可以传输光信号。示例性的，外部传输介质可以为光缆。第二接口装置202可以将外部传输介质提供的光信号传输至光信号收发装置203。第二接口装置202也可以将光信号收发装置203提供的光信号传输至外部传输介质。

控制装置204可以对光信号收发装置203进行控制。光信号收发装置203可以在控制装置204的控制下将光信号转换为电信号后输出至第一接口装置201。光信号收发装置203也可以在控制装置204的控制下将电信号转换为光信号，并通过第二接口装置202发送光信号，实现光模块11发送光信号，或者光模块11所属通信设备100发送光信号。在一些示例中，控制装置204可以包括微控制单元(microcontroller unit，MCU)。

本申请实施例提供的光模块11中第一接口装置201可以与前述连接装置12相适配。也即第一接口装置201可以与同轴线缆或者FPC等(信号传输损耗小于PCB的信号传输损耗)信号传输介质连通，以便光模块11与处理模块10交互信号。这样的设计，可使光模块11与处理模块10交互信号具有较高能量或者功率。光模块11中不需要设置提升信号质量的oDSP或者CDR元器件，降低光模块11的成本，减小光模块11体积，以及散热需求。并且本申请提供的光模块11不仅可以应用在低信号传输速率场景中，也可以应用在高信号传输速率场景中。本申请实施例中提供的光模块可以称为Odsp-less架构光模块。

光信号收发装置203可以具有多种形式。下面对光信号收发装置203的具体结构进行介绍。

一种可能的结构中，请参见图5，光信号收发装置203可以至少包括信号放大组件301,光发射组件(transmitter optical sub-assembly，TOSA)302，光接收组件(receiveroptical sub-assembly，ROSA)303。信号放大组件301可以集成有驱动器(driver)和跨阻放大器(trans-impedance amplifier，TIA)。信号放大组件301可以与光发射组件302连接，以及与光接收组件303连接。信号放大组件301还与第一接口装置201连接。光发射组件302与第二接口装置202连接，光接收组件303与第二接口装置202连接。

驱动器可以在控制装置204的控制下驱动光发射组件302。光发射组件302可以在驱动器的驱动下将电信号转换为光信号，并通过第二接口装置202发送光信号。在一些示例中，光发射组件302可以包括光调制器和光源。

光接收组件303可以在控制装置204的控制下将光信号转换为电信号后输出至信号放大组件301中的跨阻放大器。跨阻放大器可以对光接收组件303输出的电信号进行放大处理后输出至第一接口装置201，经由第一接口装置201和连接装置12可以传输至处理模块10。在一些示例中，光接收组件303可以包括跨阻放大器以及光电二极管(photo diode，PD)。光接收组件303也可以包括跨阻放大器以及雪崩光电二极管(avalanche photodiode，APD)。

另一种可能的结构中，请参见图6，光信号收发装置203可以至少包括第一组件和第二组件401。第一组件可以包括驱动器和光发射电路。驱动器可以在控制装置204的控制下驱动光发射电路。光发射电路可以在驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至第二接口装置202。在一些示例中，光发射电路可以包括光调制器和光源。

第二组件401内集成有跨阻放大器和光接收电路。光接收电路可以在控制装置204的控制下将光信号转换为电信号后输出至跨阻放大器。跨阻放大器可以对光接收电路输出的电信号进行放大处理后输出至第一接口装置201。在一些示例中，光接收电路可以包括跨阻放大器以及PD。光接收电路也可以包括跨阻放大器以及APD。

又一种可能的结构中，请参见图7，光信号收发装置203可以至少包括驱动器、跨阻放大器和光收发组件501。驱动器与第一接口装置201连接，以及与光收发组件501连接。跨阻放大器与第一接口装置201连接，以及与光收发组件501连接。光收发组件501与第二接口装置202连接。

光收发组件501可以在驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至第二接口装置202，或者在控制装置204的控制下将光信号转换为电信号后输出至跨阻放大器。驱动器可以在控制装置204的控制下驱动光收发组件501。跨阻放大器可以对光收发组件501输出的电信号进行放大处理后输出至第一接口装置201。可见，光收发组件501可以集成TOSA和ROSA的功能或能力。

基于上述任意一种可能的结构，光模块11中的各装置可以集成在一个芯片中。此外，在一些场景中，光模块11中的驱动器或者跨阻放大器可以具有均衡补偿能力，可以对电信号进行补偿。

本申请还提供一种通信设备，包括图5至图7中任意一种光模块11、连接装置12以及处理模块10。其中，处理模块10中包括具有电信号长距离传输能力的serdes。该通信设备可以应用在25Gbps以上的高速信号传输场景。处理模块10通过低损耗的cable或者低损耗互连介质与光模块11连接，替代传统PCB互连方式，可有效降低连接损耗。结合处理模块10中强驱动能力的主芯片serdes，可使实现光模块11不需要CDR或者oDSP。如图8所示，本申请实施例提供的光模块的功耗与现有具有CDR或者oDSP结构的光模块的功耗情况。在传输信号速率为56Gbps场景中，如图9所示，两种仿真条件下，通信设备发出的光信号后，由接收端设备接收的光信号能量与误码率变化情况。可见，本申请实施例提供的通信设备中的光模块在不需要CDR或者oDSP的结构下，仍可以保障误码率。

在通信设备包括多个光模块11情形下，在传输信号速率为112Gbps场景中，多个光模块11同时刻接收光信号能量与误码率情况如图10所示。本申请提供的通信设备可以同时保障多路光通信的误码率的一致性。

基于上述介绍，本申请还提供一种通信设备，可以包括至少一个上述实施例提供的光模块11。光模块11中无提升信号能力较高的oDSP或者CDR，用于补偿信号所需功耗不会增加。例如，光模块11可以通过如上述实施例中的连接装置12与处理模块连接，并与处理模块进行信号交互。这样的设计中，通信设备可以不具有较强的散热能力，降低散热成本。并且光模块11具有占用空间较小，可使通信设备占据空间也变小。在一些示例中，通信设备可以包括上述实施例中的处理模块10以及连接装置12。在一些示例中，通信设备也可以包括用于散热的散热装置，散热装置可以用于对光模块散热。可选地，散热装置可以与光模块11一一对应。

本申请还提供一种通信系统，可以包括一个或多个上述实施例提供的通信设备，通信设备之间可以光通信。通信系统中可以包括至少一个上述实施例提供的通信设备，以及另一电子设备(记为第一设备)，第一设备可以为现有任意一种光通信设备。例如，第一设备可以包括具有CDR或者oDSP的光模块并通过PCB链路与主芯片连接。又例如，第一设备可以为本申请实施例提供的任意一种通信设备。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种通信设备，其特征在于，包括：处理模块、至少一个光模块以及至少一个连接装置；至少一个光模块中的每个光模块通过对应的连接装置与所述处理模块连接；

所述处理模块，用于向所述每个光模块提供电信号或者接收所述光模块提供的电信号；

所述每个光模块，用于将所述处理模块提供的电信号转换为光信号后发送，或者将接收的光信号转换为电信号后提供至所述处理模块；

所述每个光模块对应的连接装置，用于传输所述处理模块提供给所述每个光模块的电信号或者传输所述每个光模块提供给所述处理模块的电信号，其中，所述连接装置包括同轴线缆或者柔性印刷电路，所述每个光模块中无光数字信号处理(oDSP)组件以及时钟信号恢复(CDR)组件。

2.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述处理模块包括串行器和解串器装置serdes；所述每个光模块通过对应的连接装置与所述serdes连接；

其中，所述serdes具有电信号中距离传输能力(MR)或者电信号长距离传输能力(LR)。

3.如权利要求1或2所述的通信设备，其特征在于，所述每个光模块与对应的连接装置之间插拔连接。

4.如权利要求1-3任一所述的通信设备，其特征在于，所述每个光模块对应的连接装置还包括第一连接器；

所述第一连接器，用于连接所述处理模块以及连接所述同轴线缆或者所述柔性印刷电路。

5.如权利要求1-4任一所述的通信设备，其特征在于，所述每个光模块对应的连接装置还包括第二连接器；

所述第二连接器，用于连接对应的光模块以及连接所述同轴线缆或者所述柔性印刷电路。

6.如权利要求5所述的通信设备，其特征在于，还包括印刷电路板，所述处理模块设置在所述印刷电路板；

其中，所述第一连接器位于所述处理模块或者所述印刷电路板上；和/或，

所述第二连接器位于所述印刷电路板上，或者所述第二连接器通过固定装置固定在所述印刷电路板上。

7.如权利要求1-6任一所述的通信设备，其特征在于，所述每个光模块与所述处理模块之间的距离小于或等于预设距离阈值，所述预设距离阈值不超过40厘米。

8.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述每个光模块包括第一接口装置、第二接口装置、光信号收发装置、控制装置及供电装置；

其中，所述第一接口装置与所述连接装置连接，以及与所述光信号收发装置连接，用于将所述连接装置提供的电信号传输至所述光信号收发装置，或者将所述光信号收发装置提供的电信号传输至所述连接装置；

所述第二接口装置与所述光信号收发装置连接以及与外部传输介质连接，用于将所述外部传输介质提供的光信号传输至所述光信号收发装置，或者用于将所述光信号收发装置提供的光信号传输至所述外部传输介质；所述外部传输介质用于传输光信号；

所述光信号收发装置，用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述第一接口装置，或者在所述控制装置的控制下将电信号转换为光信号，并通过所述第二接口装置发送光信号；

所述供电装置，用于为所述光信号收发装置以及控制装置供电；

所述控制装置，用于对所述光信号收发装置进行控制。

9.如权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述光信号收发装置包括信号放大组件、光发射组件和光接收组件；

所述信号放大组件内集成有驱动器和跨阻放大器；所述驱动器用于在所述控制装置的控制下驱动所述光发射组件；所述跨阻放大器用于对所述光接收组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置；

所述光发射组件，用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号，并通过所述第二接口装置发送光信号；

所述光接收组件，用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号。

10.如权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述光信号收发装置包括第一组件和第二组件；

所述第一组件包括驱动器和光发射组件；所述驱动器用于在所述控制装置的控制下驱动所述光发射电路；所述光发射电路用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至所述第二接口装置；

所述第二组件内集成有跨阻放大器和光接收电路；所述光接收电路用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述跨阻放大器；所述跨阻放大器用于对所述光接收组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置。

11.如权利要求9或10所述的通信设备，其特征在于，所述光发射组件包括光调制器和光源；和/或，所述光接收组件包括跨阻放大器以及光电二极管。

12.如权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述光信号收发装置包括驱动器、跨阻放大器和光收发组件；

所述光收发组件，用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至所述第二接口装置，或者在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述跨阻放大器；

所述驱动器，用于在所述控制装置的控制下驱动所述光收发组件；

所述跨阻放大器，用于对所述光收发组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置。

13.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求1-12任一所述通信设备以及第一设备，所述第一设备与所述通信设备之间交互光信号。

14.一种光模块，其特征在于，应用于通信设备，包括第一接口装置、第二接口装置、第一信号放大装置、光信号收发装置、控制装置及供电装置；

所述第一接口装置与连接装置连接，以及与所述光信号收发装置连接，用于将所述连接装置提供的电信号传输至所述光信号收发装置，或者将所述光信号收发装置提供的电信号传输至所述连接装置；其中，所述连接装置包括同轴线缆或者柔性印刷电路；

所述第二接口装置与所述光信号收发装置连接以及与外部传输介质连接，用于将所述外部传输介质提供的光信号传输至所述光信号收发装置，或者用于将所述光信号收发装置提供的光信号后传输至所述外部传输介质；所述外部传输介质用于传输光信号；

所述光信号收发装置，用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述第一接口装置，或者在所述控制装置的控制下将电信号转换为光信号，并通过所述第二接口装置发送光信号；

所述供电装置，用于为所述光信号收发装置以及控制装置供电；

所述控制装置，用于对所述光信号收发装置进行控制；

其中，所述光模块中无光数字信号处理(oDSP)组件以及时钟信号恢复(CDR)组件。

15.如权利要求14所述的光模块，其特征在于，所述第一接口装置与所述连接装置之间插拔连接。

16.如权利要求14所述的光模块，其特征在于，所述光信号收发装置包括信号放大组件、光发射组件和光接收组件；

所述信号放大组件内集成有驱动器和跨阻放大器；所述驱动器用于在所述控制装置的控制下驱动所述光发射组件；所述跨阻放大器用于对所述光接收组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置；

所述光发射组件，用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号，并通过所述第二接口装置发送光信号；

所述光接收组件，用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号。

17.如权利要求14所述的光模块，其特征在于，所述光信号收发装置第一组件和第二组件；

所述第一组件包括驱动器和光发射组件；所述驱动器用于在所述控制装置的控制下驱动所述光发射电路；所述光发射电路用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至所述第二接口装置；

所述第二组件内集成有跨阻放大器和光接收电路；所述光接收电路用于在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述跨阻放大器；所述跨阻放大器用于对所述光接收组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置。

18.如权利要求16或17所述的光模块，其特征在于，所述光发射组件包括光调制器和光源；和/或，所述光接收组件包括跨阻放大器以及光电二极管。

19.如权利要求14所述的光模块，其特征在于，所述光信号收发装置包括驱动器、跨阻放大器和光收发组件；

所述光收发组件，用于在所述驱动器的驱动下将电信号转换为光信号后输出至所述第二接口装置，或者在所述控制装置的控制下将光信号转换为电信号后输出至所述跨阻放大器；

所述驱动器，用于在所述控制装置的控制下驱动所述光收发组件；

所述跨阻放大器，用于对所述光收发组件输出的电信号进行放大处理后输出至所述第一接口装置。

20.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求14-19任一所述的光模块。

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