本发明实施例涉及光通信领域，特别是涉及一种光模块。
背景技术：
在光通信领域中，光模块是实现光电转换的装置。光模块将转换成的光信号通过光纤传输给接收端。如果光模块发射的光信号质量较差，会增加接收端所出现误码的概率或数据丢失。因此在实际工程中，为了确认光模块发射光信号的质量，会对光信号的质量进行检测。
当前对光信号检测方法通常是采用误码仪模拟实际应用环境，将误码仪产生的电信号通过光模块转换成光信号，将光模块发出的光信号输入到检测设备中，根据光信号在检测设备上形成的光眼图的抖动和眼线交叉比例，判断光信号的优劣。图1是光信号所形成的一种光眼示意图，图1中光眼图的抖动较小(眼图的线条清晰)，而且眼线交叉比例为50％(交叉点A、B的交叉点处于整个眼图的中间位置)，则此时的光眼图对应的光信号质量是最优的。但是光模块发出的光信号对应的光眼图一般情况下都会存在抖动或者交叉点偏移的现象。如图2所示，图2中光眼图的抖动较小，但是眼线交叉比例大于50％，因此需要调整交叉点A、B，使得交叉点A、B尽可能的接近眼图的中间位置，这样才能光信号质量最好。
比较图1和图2可知，图2中的交叉点之所以相比图1中的位置偏上的主要原因是图2光眼图对应的光模块中电信号占空比(高电平1与低电平0持续时间的比值)大于1，因此调整眼图的交叉点的位置就是调整光模块中输入发射端的电信号占空比。只要将电信号中的高电平1的持续时间缩短，对应的低电平0持续时间就会相应延长，占空比就会变小，交叉点就会从眼图的偏上位置慢慢向眼图中间位置偏移。传统调整占空比的方法一般是通过调整芯片内部寄存器进而强行改变输入电信号的占空比，使得光眼图的交叉点向中间位置移动。由于光眼图的抖动与光模块内部的电阻和电容相关联，强制修改光模块内部的电阻和电容则会导致光模块中光眼图抖动变大。
技术实现要素：
本发明实施例中提供了一种光模块，减小占空比的同时不增加光眼图的抖动。
为了达到上述目的，本发明实施例公开了如下技术方案：
一种光模块，包括金手指、激光器驱动芯片、激光器和可变电阻，其中：
所述金手指设置有信号接口，所述信号接口用于输出电流信号，所述电流信号用于转换为光信号；
所述激光器驱动芯片设置有信号接收端和驱动信号输出端，所述信号接收端与所述信号接口相连接，所述驱动信号输出端与所述激光器相连接，所述激光器驱动芯片通过所述驱动信号输出端向所述激光器传输驱动信号，驱动所述激光器发射光信号；
所述信号接收端及所述可变电阻的一端均与所述信号接口连接，所述可变电阻的另一端接地。
由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种光模块，包括金手指、激光器驱动芯片、激光器和可变电阻，其中：所述金手指设置有信号接口，所述信号接口用于输出电流信号，所述电流信号用于转换为光信号；所述激光器驱动芯片设置有信号接收端和驱动信号输出端，所述信号接收端与所述信号接口相连接，所述驱动信号输出端与所述激光器相连接，所述激光器驱动芯片通过所述驱动信号输出端向所述激光器传输驱动信号，驱动所述激光器发射光信号；所述信号接收端及所述可变电阻的一端均与所述信号接口连接，所述可变电阻的另一端接地。当光模块发出的光信号输入到检测设备中生成的光眼图的交叉点偏高时，调节所述可变电阻，使流经可变电阻的电流发生变化。当所述可变电阻阻值变小，流经所述可变电阻的电流变大，输入到所述激光器驱动芯片中的电流变小，所述激光器驱动芯片接收到的转换成光信号的电压信号幅值降低，使得转换光信号的电压中高电平部分下拉，高电平持续时间缩短，低电平持续时间延长，减小了占空比，光眼图的交叉点向光眼图的中间位置移动。由于改变输入电信号占空比时，不需要通过光模块内部的寄存器强行修改。无需对光模块内部的电阻和电容进行修改，减小了对光眼图抖动的影响。所以，通过本发明实施例提供的技术方案，在光模块中设计上述电路结构，可实现光模块的光眼图的眼线交叉比最优，也不劣化光眼图的抖动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
图1为一种光眼图的示意图；
图2为另一种光眼图的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的可变电阻分流的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电压信号的示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种电压信号示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的可变电阻分流的示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种光模块的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的可变电阻；
图11为本发明实施例提供的又一种光模块的结构示意图；
图1-11中，符号表示为：1-金手指，2-激光器驱动芯片，3-可变电阻，4-激光器，5-处理器，6-第一耦合电容，7-第二耦合电容,8-时钟同步芯片，9-光电二极管，10-第三耦合电容，11-第四耦合电容，12-第五耦合电容，13-第六耦合电容，14-第七耦合电容，15-第八耦合电容。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
参见图3，在本发明实施例提供的一种光模块中，包括金手指1、激光器驱动芯片2、可变电阻3、激光器4和处理器5.
金手指1设置有用于输出电流信号的信号接口，外部上位机向信号接口输入电流信号，金手指1通过信号接口将电流信号传输给激光器驱动芯片2，传输给激光器驱动芯片2的电流信号用于转换为光信号。通过激光器驱动芯片2设置有用于接收电流信号的信号接收端，接收用于转换光信号的电流信号，激光器驱动芯片2将接收到的电流信号进行不失真的调制，生成驱动信号。激光器驱动芯片2还设置有驱动信号输出端，激光器4设置有驱动信号接收端，驱动信号输出端与驱动信号接收端相连接。激光器驱动芯片2向激光器4传输驱动信号，驱动激光器4发射光信号，所述激光器4为EML激光器。
激光器驱动芯片2的信号接收端和可变电阻3的一端均与金手指1的信号输出端相连接，可变电阻3的另一端接地。处理器5与可变电阻3相连接，处理器5用于控制可变电阻改变阻值。可选地，本实施例中可变电阻3的阻值变化范围为1KΩ至10KΩ。当光模块还未开始工作时，将可变电阻3的阻值调整至电阻最大值，激光器驱动芯片2侧的所有负载的电阻总和比较小，因此当金手指1向激光器驱动芯片2传输电流信号的时候，可变电阻3侧由于电阻非常大，可变电阻3对电流信号的影响可以忽略不计。
如图4所示，金手指1将电流信号传输给激光器驱动芯片2，假设金手指1最初输出的电流信号对应的电流为i1，输入到激光器驱动芯片2中的电流为i11，经可变电阻3流入地的电流为i12。当可变电阻3阻值远大于激光器驱动芯片2侧的负载电阻总和时。电流i12趋近于0，此时i11≈i1。
将激光器4发出的光信号，传输到信号检测设备，形成对应的光眼图。电流信号传输给激光器驱动芯片2后，如果输入到激光器驱动芯片2中的电流信号对应的电压信号占空比大于1，则形成的光眼图对应的眼线的交叉点偏高如图2所示。如图5提供的一种占空比大于1的电压信号，图5中电压信号的高电平持续的时间t2大于低电平持续的时间t1，此时t2/t1大于1。如果金手指1开始输出的电压信号如图5所示，为了使光眼图中眼线的交叉比最优，使交叉点降到眼图的中间位置，调节可变电阻3的阻值变小，随着可变电阻3阻值的变小，通过可变电阻3的电流i12就会变大。根据基尔霍夫电流定律i1＝i11+i12，i1是保持不变的，当i12变大，i11自然会变小，这样就使得传输到激光器驱动芯片2中的电压幅值被拉低。由于输入到激光器驱动芯片2中的电压信号幅值变小，使得处于高电平与低电平信号之间的电压信号变为了低电平信号，电平部分下拉。
如图6提供的一种电压信号，为图5中电压信号经过调节可变电阻3的阻值变小，下拉了图5中电压信号的电压幅值，使图6中电压信号的高电平部分持续时间t4基本接近低电平部分持续时间t3。此时t4与t3的比值近似接近1，反应到光眼图中，眼线的交叉点基本位于眼图的中心位置，此时对应的光信号的质量是相对较优的。本实施例中可变电阻3的调整可以由处理器5来完成，处理器5会根据检测到的电流信号中的高电平部分与低电平部分的比例进行调节，直至调节到占空比最优。
由本实施例提供的一种光模块，当光眼图的交叉点偏高时，调节可变电阻3，使可变电阻3阻值变小，流经可变电阻3的电流变大，输入到激光器驱动芯片2中的电流变小，激光器驱动芯片2接收到的转换成光信号的电压幅值被拉低，转换光信号的电压信号中的高电平部分下拉，高电平持续时间缩短，低电平持续时间延长，减小了占空比，光眼图的交叉点向光眼图的中间位置移动。由于改变输入电信号占空比时，无需对光模块内部的电阻和电容进行修改，不会对光眼图抖动产生影响。
如图7所示，为本发明实施例提供的另一种光模块，与图3中光模块相比，本实施例提供的光模块还包括第一耦合电容6和第二耦合电容7。金手指1的信号接口包括第一信号接口和第二信号接口，第一信号接口输出第一电流信号，第二信号接口输出第二电流信号，第一电流信号和第二电流信号配合形成传输给激光器驱动芯片2的电流信号。需要指出的是，传输给激光器驱动芯片2的电流信号在激光器驱动芯片2形成的电压信号为差分电压信号。
激光器驱动芯片2的信号接收端包括第一信号接收端和第二信号接收端，第一信号接口通过第一耦合电容6与第一信号接收端连接，第二信号接口通过第二耦合电容7与第二信号接收端连接。由于金手指1输出的电流信号为交流信号，在传输过程中掺杂有直流噪声，信号中的噪声会对光信号的质量产生影响。反应到光眼图上，噪声会增加光眼图的抖动。利用电容通交流隔直流的特性，通过设置第一耦合电容6和第二耦合电容7可以分别将第一电流信号和第二电流信号中的直流噪声去除掉。优选地，第一耦合电容6与第二耦合电容7的电容值相等。
可变电阻3的一端连接在第一耦合电容6与第一信号接口之间。如图8所示，假设第一信号接口与第一信号接收端之间线路上初始电流为i2，通过调节可变电阻3变小，通过可变电阻3的电流i22变大，同样基于基尔霍夫电流定律，通过第一信号接收端传输给激光器驱动芯片2的电流i21变小，对应的通过第一信号接收端传输给激光器驱动芯片2的电压信号的幅值被拉低。
假设生成第一电流信号的电压为第一电压信号U1，生成第二电流信号的电压为第二电压信号U2,第一电压信号和第二电压信号配合形成电压信号为U1-U2。其中第一电压信号U1和第二电压信号U1在同一时刻不是同向的。因此当U1电压被拉低时，U1-U2必然会变小。假设，第一电压信号为U1＝3V，第二电压信号为U2＝-3V，传输给激光器驱动芯片2的电流信号对应的电压值为U1-U2＝6V。第一电压信号在传输过程中被拉低至2V,则最终传输给激光器驱动芯片2的电流信号对应的电压值为5V，表现在电压信号波形上，对应的电压幅值相对会被拉低。
如图9所示的光模块，与图7相比，区别在于可变电阻3的一端连接在第二耦合电容7与第二信号接收端之间。如图10所示，假设第二信号接口与第二信号接收端之间线路上初始电流为i3，通过调节可变电阻3变小，通过可变电阻3的电流i32变大，同样基于基尔霍夫电流定律，通过第二信号接收端传输给激光器驱动芯片2的电流i31变小，对应的通过第二信号接收端传输给激光器驱动芯片2的电压信号也变小。
同样假设，生成第一电流信号的第一电压信号为U1＝3V，生成第二电流信号的第二电压信号为U2＝-3V。由于此时可变电阻3是连接在6与第二信号接收端之间。因此调节可变电阻变小会将U2的电压幅值拉低。如果第二电压信号在传输过程中被拉低至-2V,则最终传输给激光器驱动芯片2的电压值依然为5V。因此将可变电阻3设置在金手指1与激光器驱动芯片2之间的任一传输支路，均可以实现拉低传输给激光驱动芯片2的电压信号的电压幅值。
由上述实施例可见，本实施例提供的光模块，在金手指1与激光器驱动芯片2之间设置有第一耦合电容6和第二耦合电容7，可变电阻3的一端连接于第一耦合电容6与第一信号接收端之间。或者，可变电阻3的一端连接于第二耦合电容7与第二信号接收端之间。第一耦合电容6和第二耦合电容7的设置可以去除传输给激光器驱动芯片2的直流噪声信号，提升了光信号的质量。可变电阻3可以拉低输入到第一信号接收端或第二信号接收端的电压，使输入激光器驱动芯片2中的整体电压信号的幅值具被拉低，低电平持续时间变长，高电平持续时间变短，使电压信号的占空比变小。
参见图11，本发明实施例提供光模块还包括时钟同步芯片8、光电二极管9、第三耦合电容10、第四耦合电容11、第五耦合电容12、第六耦合电容13、第七耦合电容14和第八耦合电容15。
时钟同步芯片8设置有第三信号接收端、第四信号接收端、第三信号输出端和第四信号输出端。第三信号接收端通过第一耦合电容6与第一信号接口连接，第四信号接收端通过5与第二信号接口连接，第三信号输出端通过第三耦合电容10与第一信号接收端连接，第四信号输出端通过第四耦合电容11与第二信号接收端连接；
金手指1输出的第一电压信号和第二电压信号相位会一直发生变化，经过传输后在时域上可能会出现时钟延时或异步，如果将两路时钟延时或异步的电压信号传输给激光器驱动芯片2，调制后驱动激光器发出的光信号对应的光眼图抖动较大。在金手指1和激光器驱动芯片2之间设置时钟同步芯片8则很好的解决了上述问题，时钟同步芯片8内设置有时钟同步电路，可以将第一电压信号和第二电压信号进行同步。同步后的第一电压信号通过第三信号输出端输出，同步后的第二电压信号通过第四信号输出端输出。
可变电阻3的一端连接于第一耦合电容6与第三信号接收端之间，调节可变电阻3的阻值变小，可以拉低第一电压信号的电压幅值，从而输入到时钟同步芯片8中的电压幅值被拉低。在时钟同步芯片8中同步后，传输给激光器驱动芯片2。时钟同步芯片8中存在直流分量，第一电压信号和第二电压信号经同步后输出会存在直流噪声，因此在时钟同步芯片8与激光器驱动芯片2之间分别设置第三耦合电容10和第四耦合电容11，用于去除从时钟同步芯片8中输出的第一电压信号和第二电压信号的直流噪声。当然，可变电阻3也可以连接于第二耦合电容7与第四信号接收端之间，可以参见上述实施例，在此不再赘述。
光电二极管9是与激光器4相对应的，在实际应用中光电二极管9用于将接收到的光信号转换成电信号。具体地，光电二极管9设置有光信号接收端、第五信号输出端和第六信号输出端，光接收端用于接收光信号，光电二极管9将接收的光信号转换为两路电信号，分别通过所述第五信号输出端和第六信号输出端输出；
时钟同步芯片8还设置有的第五信号接收端和第六信号接收端，具体地，第五信号接收端用于接收第三电压信号，第六信号接收端用于接收第四电压信号。第五信号输出端通过第五耦合电容12与第五信号接收端连接，第六信号输出端通过第六耦合电容13与第六信号接收端连接。第五耦合电容12和第六耦合电容13的作用是去除第三电压信号和第四电压信号中的直流噪声。
时钟同步芯片8还设置有第七信号输出端和第八信号输出端，金手指1还设置有第七信号接收端和第八信号接收端，第七耦合电容14和第八耦合电容15设置在时钟同步芯片8与金手指1之间。第七信号输出端通过第七耦合电容14与第七信号接收端连接，第八信号输出端通过第八耦合电容15与第八信号接收端连接。第三电压信号和第四电压信号通过时钟同步芯片8同步处理后，分别通过第七信号输出端和第八信号输出端传输给金手指1，金手指1与主机进行通信，通过获取到的第三电压信号和第四电压信号，可以得到光电二极管9接收到的光信号的强度。
处理器5包括：通信接口、存储器和通信总线，存储器和通信接口通过通信总线相连；通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。通信接口，用于接收和发送信号；存储器，用于存储程序，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。存储器可能包含随机存取存储器(random access memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
处理器5通过通信接口分别与金手指1、激光器驱动芯片2、激光器4、时钟同步芯片8和光电二极管9电连接。如图11，金手指1为SFF-8432协议的金手指，设置有TX_Disable端口、TX_Fault端口、RX_Los端口、RSO端口、RS1端口、SCL端口、SDA端口，上述端口分别与处理器5相连接。其中，TX_Disable端口、TX_Fault端口、RX_Los端口还分别连接在时钟同步芯片8上。
光模块工作中，如果需要关闭激光器，TX_Disable控制位会输出高电平信号给处理器5和时钟同步芯片8，然后控制关闭激光器。如果需要再次开启激光器，TX_Disable控制位输出低电平信号给处理器5和时钟同步芯片8，然后控制开启激光器。如果光模块在工作过程中出现故障，激光器4会停止工作。时钟同步芯片8会对激光器8发出的光信号进行采集，由于采集不到光信号，时钟同步芯片8向TX_Fault端口发出一个高电平信号，提示光模块故障。同时时钟同步芯片8也会将故障信息发送给处理器5，处理器5接收到该故障信息会通过设置在处理器5上的ADC1端口再次采集激光器4发出的光信号，如果依然采集不到光信号，则处理器5会再次向金手指1的TX_Fault端口发出一个高电平信号。
RX_Los端口则是用来判断接收的光信号是否丢失，如果时钟同步芯片8接收到来自光电二极管9输出的电压信号过低，时钟同步芯片8会向金手指1的RX_Los端口发出一个高电平信号，此时需要判断光电二极管9是否故障。同时，时钟同步芯片8也会将此信息发送给处理器5，处理器5将对应的RX_Los的状态寄存器至于高位供上位机读取，处理器5通过ADC2端口采到的光电二极管9的光电流来判断接收端收到的光功率，处理器5接收到上述信息之后会通过设置在处理器5上的ADC2端口采集光电二极管9的光信号，如果采集到光信号说明光电二极管9出现故障。
金手指1的RSO端口、RS1端口用于切换光模块传输速率。RSO端口、RS1端口会同时向处理器5发送不同的信号。金手指1还通过SCL端口向处理器5传输一个时钟频率信号，处理器5接收到该信号之后，会将此时钟频率传输给时钟同步芯片8，作为时钟同步芯片8同步电压信号的参考时钟频率。SDA端口，则是处理器5与金手指1之间传输其他信号的接口。当然，处理器5还可以还可以对时钟同步芯片8和和激光器驱动芯片2中的电压信号进行采集，具体不再赘述。
金手指1还设置有电源电压输出端VCC，电源电压输出端VCC分别与激光器驱动芯片2、时钟同步芯片8、光电二极管9和处理器5相连接，用于向激光器驱动芯片2、时钟同步芯片8、光电二极管9和处理器5传输工作电压，维持激光器驱动芯片2、时钟同步芯片8、光电二极管9和处理器5的正常工作。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。