具体实施方式

为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

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。

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。

光通信实现了将信号采用电和光两种不同的载体进行传输。光纤通信使用携带信息的光信号在光波导中传输，利用光在光纤等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采用的是电信号，这就需要在光纤通信系统中实现电信号与光信号的相互转换。

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单元100、光模块200、光纤101及网线103；

光纤的一端连接远端服务器，网线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与网线的连接完成；而光纤与网线之间的连接由具有光模块的光网络单元完成。

光模块200的光口与光纤101连接，与光纤建立双向的光信号连接；光模块200的电口接入光网络单元100中，与光网络单元建立双向的电信号连接；光模块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单元之间建立连接；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单元100中，来自光网络单元100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。光模块200是实现光电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

光网络单元具有光模块管脚102，用于接入光模块，与光模块建立双向的电信号连接；光网络单元具有网线管脚104，用于接入网线，与网线建立双向的电信号连接；光模块与网线之间通过光网络单元建立连接，具体地，光网络单元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，光网络单元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、光网络单元及网线，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；光网络单元是光模块的上位机，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纤路终端等。

图2为光网络单元结构示意图。如图2所示，在光网络单元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中设置有电连接器管脚，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结构。

光模块200插入光网络单元中，具体为光模块的电口插入笼子106中的电连接器，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；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量通过光模块壳体传导给笼子，最终通过笼子上的散热器107进行扩散。

图3为本发明实施例提供的一种光模块结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种光模块结构爆炸示意图，如图3、图4所示，本发明实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁手柄203、电路板300、光发射次模块500、光接收次模块400及光纤插座600。

上壳体201与下壳体202形成具有两个开口的包裹腔体，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，用于插入光网络单元等上位机中，另一个开口为光口205，用于外部光纤接入以连接内部光纤，电路板300、光光接收次模块400、发射次模块500及微控制单元(MCU，Microcontroller Unit；微控制单元)等光电器件位于包裹腔体中。

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；采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板等器件安装到壳体中，一般不会将光模块的壳体做成一体结构，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽结构无法安装，也不利于生产自动化。

解锁手柄203位于腔体/下壳体202的外壁，拉动解锁手柄的末端可以在使解锁手柄在外壁表面相对移动；光模块插入上位机时由解锁手柄将光模块固定在上位机的笼子里，通过拉动解锁手柄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位于由上、壳体形成包裹腔体中，电路板300分别与光发射次模块500及光接收次模块400电连接。

跨阻放大芯片与光接收芯片紧密关联，近距离短走线设计可以保证良好的接收信号质量，光模块的一种封装形态中，将跨阻放大芯片与光接收芯片一起封装在独立封装体中，如封装在同一同轴管壳TO中或同一方形腔体中；独立封装体独立于电路板，光接收芯片及跨足放大芯片通过独立封装体与电路板形成电连接；光模块的另一种封装形态中，可以不采用独立封装体，而是将光接收芯片与跨阻放大芯片设置在电路板表面。当然，也可以将光接收芯片独立封装，而将跨阻放大芯片设置在电路板上，接收信号质量也能满足某些相对较低的要求。

电路板300上的芯片可以是多合一芯片，比如将激光驱动芯片与微控制单元芯片融合为一个芯片，也可以将激光驱动芯片、限幅放大芯片及微控制单元融合为一个芯片，芯片是电路的集成，但各个电路的功能并没有因为集合而消失，只是电路形态发生整合。所以，当电路板上设置有微控制单元、激光驱动芯片及限幅放大芯片三个独立芯片，这与电路上设置一个三功能合一的单个芯片，方案是等同的。

电路板300端部表面具有金手指，金手指由相互独立的一根根引脚组成的，电路板插入笼子中的电连接器中，由金手指与上位机建立电连接。

电路板300是光模块主要电器件的载体，没有设置在电路板上的电器件最终也与电路板电连接，电路板上的电连接器实现光模块与其上位机的电连接。光模块通常采用的电连接器为金手指。

光模块还包括光发射次模块及光接收次模块，光发射次模块及光接收次模块可以统称为光学次模块。图4为本发明实施例提供的光模块结构分解图，如图4所示，本发明实施例提供的光模块包括光发射次模块500及光接收次模块400，光发射次模块与光接收次模块在电路板表面错开设置，利于实现更佳的电磁屏蔽效果。

光接收次模块400设置在电路板300表面，在一种常见的封装方式(如同轴TO封装)中，光接收次模块独立封装，与电路板物理分离，通过柔性板实现电连接。

光发射次模块500设置在电路板300表面，在另一种常见的封装方式(如同轴TO封装)中，光发射次模块独立封装，与电路板物理分离，通过柔性板实现电连接。

光发射次模块500位于由上、下壳体形成包裹腔体中，如图4所示，电路板300设置有缺口(图中未示出)，用于放置光发射次模块；该缺口可以设置在电路板的中间，也可以设置在电路板的边缘；光发射次模块通过嵌入的方式设置在电路板的缺口中，便于电路板伸入光发射次模块内部，同样便于将光发射次模块与电路板固定在一起。

光发射次模块500依次通过光纤适配器(图4中未示出)及光纤实现与光纤插座600的连接。光纤(图中为标出)一端连接光纤适配器，另一端连接光纤插座600。

电路板300上设置有芯片、电容、电阻等电器件。根据产品的需求选择相应的芯片，常见的芯片包括微控制器(Microcontroller Unit；微控制单元)和芯片，其中芯片可以为时钟数据恢复芯片CDR、激光驱动芯片、跨阻放大器TIA芯片、限幅放大器LA芯片、电源管理芯片等。

光模块的接收端包括光接收芯片、跨阻放大芯片TIA、限幅放大芯片LA、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、比较电路及微处理器。光模块的发射端包括驱动芯片等。

其中，微控制单元，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边管脚整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。通过微控制单元的管脚与芯片的连接，为不同芯片做不同组合控制。

图5为本发明实施例提供的一种电路板的结构示意图，图6为图5示出的电路板的结构简图，如图5、图6所示，所述电路板300上设置有微控制单元1，三极管2，第一芯片3和第二芯片4，其中，所述微控制单元1设置有第一管脚11和第二管脚12。所述三极管2的源极21与所述第一芯片3电连接，所述三极管2的源极21还与所述第一管脚11电连接；所述三极管2的漏极22与所述第二芯片4电连接。所述三极管的栅极23与所述第二管脚电连接。

微控制单元1，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边管脚整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。通过微控制单元的管脚与芯片的连接，为不同芯片做不同组合控制。

其中，微控制单元1的第一管脚11为I/O管脚，以保证微控制单元1可以与第一芯片3或第二芯片4双向通信。微控制单元1的第二管脚12为输出管脚，以方便微控制单元1空余出更多的I/O管脚与芯片双向通信。

本申请实施例示出的第一芯片3，第二芯片4可以为限幅放大芯片或驱动芯片或跨阻放大芯片等集成电路芯片。

本申请实施例示出的三极管2，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管2是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区在本申请实施例中也称之为栅极23，两侧部分分别是发射区在本申请实施例中也称之为漏极22和集电区在本申请实施例中也称之为源极21。本申请实施例示出的方案中三极管2可以是N沟道的三极管2，也可以为P沟道的三极管2。

其中，N沟道的三极管2结构可以参阅图7。所述N沟道的三极管2包括P型的源极21，P型的漏极22a，栅极23，氧化膜24和N型基体25a。所述P型的源极21采用P型半导体制备而成，所述P型的漏极22采用P型半导体制备而成。所述P型的源极21a和P型的漏极22a彼此隔离的设置于N型基体25a内，所述P型的源极21a和P型的漏极22a间的间隙称之为N沟道，所述N沟道与所述氧化膜24的一侧连接，所述氧化膜24的另一侧与所述栅极23连接。其中，所述氧化膜25起到阻碍电子或带正电的空穴在栅极23与N沟道间传递的作用。其中，P型的源极21a，P型的漏极22a与N型基体25a的连接处称之为PN结。PN结允许N型半导体内的电子通过，也允许P型的源极21a，P型的漏极22a内的带正电的空穴通过。PN结阻碍N型半导体内的带正电的空穴通过，同时阻碍P型半导体内的电子通过。在无外接电压接入的条件下，P型的源极21a与P型的漏极22a彼此隔离。当在栅极23侧施加一负电压，在电场的作用下，P型的源极21a内的带正电的空穴和P型的漏极22a内的带正电的空穴流入N沟道，从而形成正离子流，使得P型的源极21a和P型的漏极22a连通。同时由于氧化膜34对电子的阻隔作用，使得带正电的空穴停留在N沟道内。

P沟道的三极管2结构可以参阅图8，所述P沟道的三极管2包括N型的源极21b，N型的漏极22b，栅极23，氧化膜24和P型基体25b。所述N型的源极21采用N型半导体制备而成，所述N型的漏极22采用N型半导体制备而成。其中所述N型的源极21b和N型的漏极22b彼此隔离的设置于P型基体25b内，所述N型的源极21b和N型的漏极22b间的间隙称之为P沟道，所述P沟道与所述氧化膜24的一侧连接，所述氧化膜24的另一侧与所述栅极23连接。在无外接电压接入的条件下，N型的源极21b，N型的漏极22b彼此隔离。当在栅极23侧施加一正电压，在电场的作用下，N型的源极21b内的电子和N型的漏极22b内的电子流入P沟道内，从而形成电流，使得N型的源极21b和N型的漏极22b连通。同时由于氧化膜34对电子的阻隔作用，使得电子停留在P沟道内。

综上，本申请实施例示出的光模块，包括，集成于印制电路板上的微控制单元1,第一芯片3，第二芯片4和三极管2。在光模块正常工作时，由于微控制单元1的第一管脚11和第一芯片3均与三极管2的源极21连接，因此在初始状态下，第一管脚11与第一芯片3处于连通的状态。此时，微控制单元1可以通过第一管脚11与第一芯片3进行通信。同时，三极管2的漏极22与第二芯片4电连接，初始状态下，三极管2的源极21和漏极22处于斩断的状态。因此，微控制单元1可以通过第一管脚11与第一芯片3进行通信的过程中并不影响第二芯片4。微控制单元1的第二管脚12与三极管的栅极电连接，其中，第二管脚12用于输出enable信号，其中enable信号对应的电平的高低直接影响着栅极电平的高低，进一步的，栅极电平的高低直接影响着三极管2个电极(源极，漏极)的连通状态。

对于P沟道三极管2而言。初始状态下，微控制单元1的第一管脚11与第一芯片3连通。当微控制单元1通过第二管脚12输出高电平的enable信号时，此时，三极管2的栅极23为高电平状态，在此情况下三极管2的源极21和漏极22内的电子被吸引出来，电子在源极21与漏极22之间形成电子流。通过电子流使得源极21与漏极22导通，进而使得微控制单元1的第一管脚11与第二芯片4连通，此时，微控制单元1可以通过第一管脚11与第二芯片4进行通信。

对于N沟道三极管2而言。初始状态下，微控制单元1的第一管脚11与第一芯片3连通。当微控制单元1通过第二管脚12输出低电平的enable信号时，此时，三极管2的栅极23为低电平状态，此时源极21和漏极22内的带正电的空穴被吸引出来，带正电的空穴在源极21与漏极22之间形成正离子流，带正电的空穴流使得源极21与漏极22导通，进而使得微控制单元1的第一管脚11与第二芯片4连通，此时，微控制单元1可以通过第一管脚11与所述第二芯片4进行通信。可见采用本申请实施例示出的光模块，将微控制单元1的一个第一管脚11通过三极管2分别与第一芯片3和第二芯片4连接，然后，通过微控制单元1的第二管脚12输出的enable信号的电平的高低，控制微控制单元1的第一管脚11与第一芯片3连通，或控制微控制单元1的第一管脚11与第二芯片4的连通，进而实现通过一个第一管脚11控制两个芯片的目的，提高了微控制单元1的管脚的复用率，可见本申请示出的方案降低了微控制单元1的管脚不足可能性。

至此，完成本实施例的描述。

光模块在上电时会经历初始化设置。在初始化设置的过程中，微控制单元的第二管脚12并无任何信号输出。将三极管的栅极与电阻的一端连接，可以通过在电阻的另一端连接接地管脚或供电管脚的方式来控制初始状态下微控制单元的第一管脚是与第一芯片连通，还是与第二芯片连通，以达到光模块灵活配置的目的。

在一可行性实例中光模块电路板的结构可以参阅图9，图9示出的电路板在图6示出的电路板的基础上还包括电阻5和接地管脚6。所述电阻5的一端与所述三极管2的栅极23电连接，所述电阻5的另一端与接地管脚6电连接。图9中光模块采用的三极管为N沟道的三极管。

对于N沟道的三极管连通状态示意图可以参阅图10。在初始化状态下，三极管的栅极23通过电阻5与接地管脚6连接，因此，三极管的栅极23处于低电平的状态。在电场的作用下源极21内的带正电的空穴和漏极22内的带正电的空穴流入N沟道从而形成正离子流，使得源极21和漏极22连通。相应的与源极21相连接的微控制单元的第一管脚11和与漏极22相连接的第二芯片4处于连通的状态。光模块完成初始化设置时，微控制单元1发送的控制信号直接通过第一管脚11到达第二芯片4，或微控制单元1直接通过第一管脚11接收第二芯片4输出的反馈信号。

需要微控制单元1与第一芯片3通信时，微控制单元1发送一高电平enable信号至三极管的栅极23。此时，三极管的源极21和漏极22彼此隔离，相应的第二芯片4与微控制单元1处于斩断状态。第一芯片与微控制单元处于连通状态，微控制单元1发送的控制信号直接通过第一管脚11到达第一芯片3，或微控制单元1直接通过第一管脚11接收第一芯片3输出的反馈信号。

在一可行性实例中光模块电路板的结构可以参阅图11，图11示出的电路板在图6示出的电路板的基础上还包括电阻5和供电管脚7。所述电阻5的一端与所述三极管2的栅极23电连接，电阻5的另一端与供电管脚7电连接。

图11中光电路板采用的三极管为P沟道的三极管。对于P沟道的三极管连通状态示意图可以参阅图12在初始化状态下，三极管的栅极23通过电阻5与供电管脚7连接。因此，三极管2的栅极23处于高电平的状态，在电场的作用下源极21内的电子和漏极22内的电子流入P沟道从而形成电流，使得源极21和漏极22连通。相应的微控制单元1的第一管脚11与第二芯片4处于连通的状态，光模块完成初始化设置时，微控制单元1发送的控制信号直接通过第一管脚11到达第二芯片4，或微控制单元1直接通过第一管脚11接收第二芯片4输出的反馈信号。

需要微控制单元1与第一芯片通信时，微控制单元发送一低电平enable信号至三极管的栅极23。此时，三极管的源极21和漏极22彼此隔离，相应的第二芯片与微控制单元处于斩断状态。第一芯片与微控制单元处于连通状态，微控制单元1发送的控制信号直接通过第一管脚11到达第一芯片3，或微控制单元1直接通过第一管脚11接收第一芯片3输出的反馈信号。

可见采用本申请实施例示出的技术方案，将三极管的栅极23与电阻5的一端连接，通过所述电阻5的另一端连接接地管脚6或供电管脚的方式来确定初始状态下微控制单元的第一管脚11是与第一芯片3连通，还是与第二芯片4连通，以达到光模块灵活配置的目的。

至此，完成本实施例的描述。

值得注意的是，需要微控制单元通过第一管脚与第一芯片通信时，此时，三极管的源极与漏极处于斩断的状态，因此，与漏极连接的第二芯片和与源极连接的微控制单元处于斩断的状态。微控制单元通过第一管脚与第一芯片进行通信的过程中并不影响第二芯片。但是，当三极管的源极与漏极连通时，微控制单元的第一管脚同时与第一芯片和第二芯片连通，在此情况下，微控制单元输出的控制指令虽然可以到达驱动芯片，进而实现对驱动芯片的控制，但是于此同时，微控制单元发送的用于控制第二芯片的控制指令也会达到第一芯片，所述用于第二芯片的控制指令会对第一芯片产生一定的干扰。

基于上述技术问题本申请实施例一种光模块，所述光模块的电路板的结构示意图可以参阅图12。图12示出的电路板上集成设置有微控制单元1，三极管2，第一芯片3和第二芯片4。

其中，微控制单元1第一管脚11包括：第一数据管脚11b和第一时钟管脚11a，第二管脚12包括第二数据管脚12a和第二时钟管脚12b。

三极管2可以为N沟道三极管2或P沟道三极管2。

第一芯片3非脉冲芯片，具体的可以为：时钟数据恢复芯片CDR、跨阻放大器TIA芯片、限幅放大器LA芯片、电源管理芯片中的一种。其中第一芯片3上设置有数据管脚32和时钟管脚31。

第二芯片4，为脉冲芯片，具体的可以为驱动芯片。驱动芯片4上设置有与三极管2的漏极连接的数据管脚41。

请继续参阅图12，微控制单元1的第二管脚12与三极管的栅极23相连接，用于向栅极发送enable信号。微控制单元1的第一时钟管脚11a与第一芯片3的时钟管脚31电连接，用于向第一芯片3传输时钟类型的控制指令。微控制单元1的第一数据管脚11b与三极管2的源极21电连接，用于向与所述源极21连接的数据管脚41传输数据类型的控制指令；当三极管2处于导通状态时，用于向与所述漏极22连接数据管脚41传输数据类型的控制指令。

微控制单元1与第一芯片3进行通信时，微控制单元1分别通过第一数据管脚11b和第一时钟管脚11a向第一芯片3发送数据类型的控制指令和时钟类型的控制指令。第一芯片3基于接收到的数据类型的控制指令和时钟类型的控制指令，执行相应的指令。微控制单元1与第一芯片3通信时。此时，三极管2的源极21与漏极22处于斩断的状态，因此，与漏极22连接的驱动芯片4和与源极21连接的微控制单元1处于斩断的状态。因此，微控制单元1通过第二管脚12(第二数据管脚12a第二时钟管脚12b)与第一芯片3进行通信的过程中并不影响驱动芯片4。

微控制单元1通过第二管脚12输出相应的enable信号，所述enable信号，用于调节与第二管脚12连接的栅极23的电位，进而控制三极管2的源极21和漏极22的连通状态，具体的调节过程可以参阅上述实施例，在此便不赘述。

当三极管2在enable信号的控制下，源极21与漏极22处于导通的状态，此时微控制单元1可以与驱动芯片4进行通信。此时，微控制单元1通过第一数据管脚11b输出数据类型的控制指令，所述数据类型的控制指令可以同时到达驱动芯片4和第一芯片3。

当数据类型的控制指令到达第一芯片3时，由于，第一芯片为非脉冲芯片，只有同时接收到的控制指令包括数据类型的控制指令和时钟类型的控制指令，才能对能执行相应的命令。当第一芯片3仅仅接收到数据类型的控制指令时，并不对数据类型的控制指令做出任何响应。微控制单元1通过第二数据管脚与驱动芯片4进行通信的过程中并不影响第一芯片3。

当数据类型的控制指令到达驱动芯片4时，驱动芯片将微控制单元1输出的电平信号与参考电平信号进行比较，得到误差信号，将误差信号与锯齿波信号进行比较后，输出用于控制开关通断的驱动信号，进而控制与所述驱动芯片连接的激光器二极管得电发光，或失电不发光。

可见采用本申请实施例示出的光模块，微控制单元1通过第一管脚11与第一芯片3进行通信时，三极管2的源极21与漏极22处于斩断的状态，此时，与漏极22连接的驱动芯片4和源极21连接的微控制单元1处于斩断的状态。因此，微控制单元1通过第一管脚11与第一芯片3进行通信的过程中并不影响驱动芯片4。微控制单元1通过第一管脚11与驱动芯片4进行通信时，微控制单元1通过第一数据管脚11b输出数据类型的控制指令，驱动芯片4基于所述数据类型的控制指令实现相应的功能。第一芯片仅仅接收到数据类型的控制指令，并不对数据类型的控制指令做出任何响应。因此，微控制单元1通过第一管脚11与驱动芯片4进行通信的过程中并不影响第一芯片3。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。