本技术涉及光纤通信领域，尤其涉及一种光模块、通信设备以及传输系统。
背景技术：
1、光模块是用于光信号与电信号互相转换的通信元件，主要包括光发射器件(transmitter optical sub-assembly，tosa)、光接收器件(receiver optical sub-assembly，rosa)、印制电路板(printed circuit board assembly，pcba)和光(电)接口等部分，pcba包括光数字信号处理器(optical digital signal processor，odsp)，用于处理电信号。光接收器件将接收的光信号转换为接收电信号，经odsp处理后通过多路存取组件实现光信号接收。同理，多路存取组件发出的电信号，经odsp处理后，发送给光发射器件转换为发送光信号，通过光接口发送给外部设备。
2、光模块可应用于电信网络和数据中心领域的通信设备，由于网络的进步和数据中心的加速发展，数据的吞吐量加大，光模块需要满足高带宽、高速率的要求，光模块提升速率的常用方法有增加通道等，光模块受制于尺寸、功耗、成本等方面的约束，通道数量并不能无限增加。技术人员常对低带宽光模块的通道数量进行多倍叠加，但是，通过多倍叠加实现的高带宽光收发器件所占的空间尺寸会增大，例如使用两个400g光模块叠加获得的800g光模块，通道数加倍，而尺寸、功耗也几乎翻倍，为了使光模块尺寸不变适用于现有封装和设备，对模块设计提出了挑战。
技术实现思路
1、本技术提供了一种光模块、通信设备以及传输系统，以缓解多通道光模块的所占空间尺寸大的问题。
2、为达到上述目的本技术的实施例采用如下技术方案：
3、第一方面，本技术实施例提供一种光模块，用于传输光信号。所述光模块包括光收发装置和电路板。所述光收发装置包括光发射器件、光接收器件、连接件以及基板，所述光发射器件用于向外部设备发送光信号，所述光接收器件用于从外部设备接收光信号，连接件用于安装光接收器件中的跨阻放大器，基板用于安装光接收器件、光发射器件以及连接件。所述光发射器件固定在所述基板的第一面，所述光接收器件和所述连接件固定在所述基板的第二面，所述第二面与所述第一面相对。电路板包括odsp信号处理单元，用于电信号的处理。电路板开设有第一通孔，所述光发射器件置于所述第一通孔中，所述光收发装置通过所述基板与所述电路板固定连接，所述电路板与所述光发射器件和所述连接件通过引线连接。
4、采用本方面所述的光模块，所述第二面的安装区域向所述第一面的正投影与所述第一面的安装区域全部或部分重叠，因此所述光发射器件、所述光接收器件以及所述连接件共用了所述基板上的部分面积，以减小所述基板整体板面的面积，基板面积的减小，缩小了光模块的内部宽度方向面积。所述光发射器件置于所述电路板的第一通孔中，以同时降低基板与电路板连接后光模块的内部整体器件的宽度方向面积和高度。所述光模块可用于数据中心等数据吞吐量大的通信设备或通信系统，可以在不增加光模块空间尺寸或较小的增加光模块尺寸的前提下，提升通道数量，使光模块在内部宽度方向和高度方向上空间折中，提高空间利用率，实现在固有封装方式下，提高光模块内部可封装的器件数量，本技术实施例适用的封装方式包括但不限于osfp和qsfp-dd。
5、所述光发射器件包括多个激光器、第一光学组件以及第一光纤组件；所述光发射器件设置在所述基板的第一面。所述多个激光器，用于将待传输的多个电信号转化为多个第一光信号。所述第一光学组件设置在所述第一光纤组件和所述多个激光器之间，用于对所述第一光信号进行合波，并传输到所述第一光纤组件进行发送。所述第一光纤组件，用于接入光纤，以通过光纤与外部通信设备建立通信连接，向外部设备发送光信号，包括多个发射光口，形成多个光发射通道。采用本实现方式所述的光模块，所述第一光纤组件与光接收器件中的第二光纤组件分别置于基板的两面，可以使发射光口到激光器之间的距离和接收光口到光探测器之间的距离尽量小，减少损耗；同时使发射光信号和接收光信号的光路互不干扰，还有利于光发射器件与接收器件在基板上的排布更紧凑，减小基板的面积需求。
6、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述光发射器件包括多个激光器和第一光学组件，设置在所述基板的所述第一面。所述光收发装置还包括第一光纤组件，设置在所述基板的所述第二面，用于发送光信号。所述光收发装置还包括第一棱镜组，第一棱镜组至少包括一个棱镜，穿过所述基板位于所述基板的两侧，一侧在所述基板的所述第一面上，另一侧在所述基板的所述第二面上，用于将所述第一面的发送光信号平移到所述第二面，传输给位于所述第二面的所述第一光纤组件进行发送。所述基板上开设有第二通孔，用于限位和固定第一棱镜组。采用本实现方式所述的光模块，所述第一光纤组件和光接收器件中的第二光纤组件共同设置在所述基板的第二面上，整体布局紧凑，减小了所述电路板开孔的面积，便于所述电路板的布线。
7、所述光接收器件包括多个光探测器、第二光学组件、第二光纤组件以及多个跨阻放大器，所述第二光纤组件，用于接入光纤，以通过光纤与外部通信设备建立通信连接，从外部设备接收光信号，包括多个接收光口，形成多个光接收通道。所述第二光学组件设置在所述多个第二光纤组件和所述多个光探测器之间，用于对所述接收光信号进行分离以生成多个第二光信号。所述多个光探测器。设置在所述第二光学组件的出光方向，分别用于将多个所述第二光信号转换为多个电信号，实现多通道数据传输；所述多个跨阻放大器，安装于所述连接件上，分别用于放大所述多个电信号。
8、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述光发射器件中的所述第一光学组件和所述多个激光器通过分离器件方案实现，即所述第一光学组件包括第一准直透镜组、多个合波器、多个隔离器、第一聚焦透镜组。采用本实现方式所述的光模块，合波器设计简单，整体布局紧凑，降低了总体成本。
9、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述光接收器件中的所述第二光学组件和所述多个光探测器通过集成芯片方案实现，第二光学组件和所述多个光探测器集成在多个硅基芯片上。采用本实现方式所述的光模块所需空间尺寸小，减小基板的面积需求。
10、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述光接收器件中的所述第二光学组件和所述多个光探测器通过分离器件方案实现，即所述第二光学组件包括第二准直透镜组、多个分波器、第二聚焦透镜组、第二棱镜组。采用本实现方式所述的光模块分波器设计简单，整体布局紧凑。
11、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述连接件采用导热性能较好的材料制成，所述光发射器件向所述第二面正投影所占区域与所述连接件在第二面上所占区域部分重叠，所述光发射器件产生的热量穿过所述基板传递到所述连接件；安装于所述连接件上的所述跨阻放大器产生的热量传递到所述连接件，连接件上的热量传导至外壳体后向外散发。采用本实现方式所述的光模块，能够将基板第一面的光发射器件和基板第二面的光接收器件产生的热量快速高效导出并散发。
12、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述光模块还包括与所述连接件接触的所述光模块的外壳体，所述外壳体包括上壳体与下壳体，所述光发射器件和所述光接收器件产生的所述热量通过所述连接件散发至所述上壳体。采用本实现方式所述的光模块，外壳体一方面可以将基板、光发射器件、光接收器件以及连接件封装在一起，另一方面可以增大光模块的散热面积，提高散热效果。
13、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述连接件包括第一连接端口、第二连接端口以及内层电路，所述内层电路具备高速互联和直流电连接功能，所述第一连接端口与所述多个跨阻放大器电连接，所述第二连接端口与所述电路板电连接，所述内层电路用于在所述第一连接端口和所述第二连接端口之间传输电信号，以实现光接收器件与电路板之间的高速互联。采用本实现方式所述的光模块，线性放大器与odsp处理单元距离近，损耗小、反射低，射频链路质量要求较高，降低了高速射频通信的误码率。
14、第二方面，本技术实施例提供一种装配方法，所述装配方法用于装配光模块，所述光模块包括光收发装置和电路板，所述光收发装置和所述电路板之间通过承载所述光收发装置的所述基板固定连接。所述方法包括：将所述光发射器件置于所述电路板的第一通孔中；将基板与电路板固定在一起；其中，将所述基板上的所述多个发射器与电路板之间通过引线连接；将所述基板上的所述连接件与所述电路板通过引线连接。
15、基于第二方面，一种可选的方式中，将所述光收发装置中的光发射器件置于所述电路板的第一通孔中，缩小所述光收发装置与所述电路板装配后器件的纵向高度，同时将所述光发射器件中的发射器靠近所述电路板的背面，所述发射器的打线表面高度与所述电路板的背面相平齐，使所述电路板背面与所述发射器的连接打线最短，以保证优良的高频传输性能。
16、基于第二方面，一种可选的方式中，所述电路板可以与所述基板采用胶水粘接或者焊料焊接或者螺丝固定等连接方式固定在一起，也可以将所述电路板和基板一体成型，使所述电路板可以与基板维持在一种特定的位置关系。这种特定的位置关系可以按照光模块中的安装空间设定，使固定连接后的电路板和基板可以适应光模块中的安装空间，提高空间利用率。采用本实现方式所述的光模块，光收发装置与电路板可独立加工与测试，实现了器件良率与电路板良率解耦，降低了制造难度和生产成本。
17、基于第二方面，一种可选的方式中，将所述多个激光器与所述电路板之间通过第一引线连接起来。具体的，所述第一引线包括多条高频信号线和直流信号线。所述电路板上所述第一通孔的一侧设置了多个高频信号过孔，每一条所述高频信号线一端连接所述电路板上的一个所述高频信号过孔一端连接对应的所述激光器，以将电路板传输的高频信号传送至激光器进行调制产生信号光。所述直流信号线可由电路板从所述第一通孔的另一侧连接至所述多个激光器，以通过所述直流信号线传输的偏置电流驱动所述多个激光器发光。
18、基于第二方面，一种可选的方式中，将所述连接件与所述电路板之间通过第二引线连接。具体的，所述第二引线的一端与所述连接件的所述第二连接端口连接，一端与所述电路板上的布线连接，以将所述光接收器件接收到的电信号传输至所述电路板进行处理。
19、第三方面，本技术实施例提供一种通信设备，包括第一方面所述光模块和通信相关的信号处理模块，所述通信相关的信号处理模块，如处理模块、传输模块等，所述通信相关的信号处理模块和所述光模块之间电连接，以传递具体的通信数据。所述通信相关的信号处理模块可以根据通信数据向光模块发送电信号，并通过光模块将电信号转化为光信号进行发送。光模块还可以将接收到的光信号转化为电信号，并传递给所述通信相关的信号处理模块解析出具体的通信数据。
20、第四方面，本技术实施例提供一种传输系统，包括：网络设备、终端设备以及第一方面所述光模块。其中，所述终端设备通过光模块连接所述网络设备。光模块可以设置在网络设备和终端设备的至少一个中，用于传递光信号。通过将光发射器件、光接收器件分别设置在基板的两侧板面上，并且使光发射器件和光接收器件对应在基板两侧的安装区域全部或部分重叠，以减少光模块对网络设备和终端设备至少一个内部空间的占用，使网络设备和终端设备至少一个在相同的设计空间内，实现多通道光信号传输，提高数据吞吐量。
1.一种光模块，其特征在于，所述光模块包括光收发装置和电路板，其中：
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块，其特征在于，
5.根据权利要求2至4中任一项所述的光模块，其特征在于，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光模块，其特征在于，
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光模块，其特征在于，还包括：外壳体；
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光模块，其特征在于，
9.一种通信设备，其特征在于，包括通信相关的信号处理模块和权利要求1至8中任一项所述的光模块，所述通信相关的信号处理模块连接所述光模块。
10.一种传输系统，其特征在于，包括：网络设备、终端设备以及光纤线路；其中，所述网络设备和所述终端设备的至少一个包括权利要求1至8中任一项所述的光模块；所述终端设备通过所述光纤线路与所述网络设备建立通信连接。
