光收发模块有三个主要部分，分别是光电子器件（TOSA/ROSA）、带有电子元件的电路板（PCBA）和光接口（外壳），如LC、SC和MPO。

光发射部分由三部分组成：光源、驱动电路和控制电路（如APC），用于测试光功率和消光比两个参数。

接收部分，以PIN为例，由PINTIA（InGaAs PIN和跨阻抗放大器）和限制放大器组成。输入的光信号通过PIN管转换为光电流，光电流通过跨阻抗放大器转换为电压信号。然后电压信号经限幅放大器放大，通过整形滤波器和限幅放大器产生差分数据和数据信号交换输出。它具有无光报警功能--当光功率不足以维持模块的运行时，SD端产生一个逻辑低电平信号来报警。

光模块封装的基本结构是发射光学子组件（TOSA）和驱动电路，接收光学子组件（ROSA）和接收电路。TOSA和ROSA的技术壁垒主要体现在两个方面：光学芯片和光学封装技术，这也是中科的核心竞争力。中科拥有一套完整的光学封装技术，可用于每种封装工艺类型的开发和生产。

一般来说，ROSA的封装包括分光器、光电二极管（将光信号转换为电压）和跨阻抗放大器（放大电压信号），而TOSA的封装包括激光驱动器、激光器和复用器。TOSA和ROSA的光学封装工艺主要有四种。

1) TO-CAN同轴封装

TO-CAN同轴封装：在大多数情况下，外壳是圆柱形的。由于其体积小，很难进行内置冷却、散热，也很难在大电流下进行高功率输出，所以不适合长距离传输。目前，主要应用于2.5Gbit/s和10Gbit/s的短距离传输，成本低，工艺简单。

2）蝶形封装

蝶形封装：外壳通常为长方形；结构和实现的功能比较复杂。可配置内置冷却器、散热器、陶瓷基座、芯片、热敏电阻、背光监控，并可支持上述所有部件的粘合引线。它可用于各种速率和80公里的长距离传输，外壳面积大，散热好。

3）COB（板载芯片）封装

COB封装，即板上芯片封装，是将激光芯片粘附在PCB基板上，可以做到小型化、轻量化、高可靠性、低成本。

传统的单一10Gb/s或25Gb/s速率的光模块采用SFP形式，将电芯片和TO封装的光收发元件焊接到PCB板上，形成一个光模块。而100Gb/s光模块在使用25Gb/s芯片时，需要四组元件，如果采用SFP封装，则需要四倍的空间。

COB封装可以将TIA/LA芯片、激光器阵列和接收器阵列集成在一个小空间内，实现小型化。其技术难度在于光芯片贴片的准确定位（影响光耦合效果）和打线质量（影响信号质量和误码率）。

4）BOX封装

BOX封装是一种蝶形封装，用于多通道并行封装。

25G及以下的光模块多采用单通道TO或蝶形封装，工艺标准，设备自动化，技术壁垒低。但40G及以上速率的高速光模块，受激光器速率限制（多为25G），主要多通道并行实现，如40G由4*10G实现，100G由4*25G实现。高速光模块的封装对并行光学设计、高速率电磁干扰、体积缩小、功耗增加下的散热提出了更高要求。随着光模块速率的不断提高，ZKTel在单通道波特率提升的基础上，已经成功量产了400G收发器（单通道56G），采用并行光学设计的800G产品正在研发中，值得期待。