光模块作为光纤通信系统中重要的组成部分，它起到光电转换的作用。
1、TOSA ：主要作用是实现电信号转光信号，主要包括激光器、MPD 、TEC 、隔离器、Mux 、耦合透镜等器件，有TO-CAN 、Gold-BOX 、COC（chip on chip) 、COB(chip on board) 等封装形式。对应用在数据中心的光模块，为了节省成本，TEC 、MPD 、隔离器都不是必备项。Mux 也仅在需要波分复用的光模块中。此外，有些光模块的LDD 也封装在TOSA 中。在芯片制程中，则将磊晶圆，制成雷射二极管。随后将雷射二极管，搭配滤镜、金属盖等组件，封装成TO can（Transmitter Outline can），再将此TO can与陶瓷套管等组件，封装成光学次模块（OSA），最后再搭配电子次模块。
2、LDD( LaserDiode Driver) ：将CDR 的输出信号，转换成对应的调制信号，驱动激光器发光。不同类型的激光器需要选择不同类型的LDD 芯片。在短距的多模光模块中（例如100G SR4 ），一般来说CDR 和LDD 是集成在同一个芯片上的。
3、ROSA ：主要的作用是实现光信号转电信号，内置器件主要包括PD/APD 、DeMux 、耦合组件等，封装类型一般和TOSA 相同。PD 用于短距、中距的光模块，APD 主要应用于长距光模块。
4、CDR(Clock and Data Recovery) ：译为时钟数据恢复，时钟数据恢复芯片的作用是在输入信号中提取时钟信号，并找出时钟信号和数据之间的相位关系，简单说就是恢复时钟。同时CDR 还可以补偿信号在走线、连接器上的损失。
时钟恢复电路(Clock Data Recovery，简称CDR)是光模块中的关键组成部分，CDR的作用主要是从接收到的信号中提取出数据序列，并且恢复出与数据序列相对应的时钟时序信号，从而还原接收到的具体信息。CDR带宽是CDR的一个重要指标，它主要影响光模块的数据锁定时间、抖动指标，决定着光模块的关键性能。若CDR带宽的取值比较大，光模块的数据锁定时间则比较短，但是抖动性能则会变差；反之，若CDR带宽的取值比较小，这时抖动性能会变好，但是锁定时间会变长，严重的情况下会在个别系统单板上数据失锁，造成光模块不能正常使用。
CDR的主要有两大作用，第一是为接收器端各电路提供时钟信号；第二是对接收到的信号进行判决，便于数据信号的恢复与后续处理。
因为光信号传输至一定距离的时候，通常是长距离传输，其波形会出现一定程度的失真，接收端接收到的信号是一个个长短不一的脉冲信号，这个时候在接收端，我们就无法得到我们需要的数据。所以，这个时候就需要有信号的再生，信号的再生功能为再放大、再整形和再定时，其中的再定时指的就是CDR时钟数据恢复。
总之，光模块中CDR时钟数据恢复功能的最大作用就是让接收端的信号与发射端信号保持一致。一般会使用到CDR的光模块，多数都是一些高速率、长距离传输的光模块，例如:10G SFP+ ER/10G SFP+ ZR一般都会用到的，使用CDR芯片的光模块会被锁定速率，不可以降频使用。
5、TIA( Transimpedance amplifier)：配合探测器使用。探测器将光信号转换为电流信号，TIA 将电流信号处理成一定幅值的电压信号，我们可以将它简单的理解为一个大电阻。PIN-TIA，PIN-TIA光接收器是用于光通信系统中将微弱的光信号转换成电信号并将信号进行一定强度低噪声放大的探测器件，其工作原理是：PIN的光敏面受探测光照射时，由于p-n结处于反向偏置，光生载流子在电场的作用下产生漂移，在外电路产生光电流；光电流通过跨阻放大器放大输出，这样就实现了光信号转换成电信号进而将电信号初步放大的功能。
6、LA(Limiting Amplifier) ：TIA 输出幅值会随着接收光功率的变化而改变，LA 的作用就是将变化的输出幅值处理成等幅的电信号，给CDR 和判决电路提供稳定的电压信号。高速模块中，LA 通常和TIA 或CDR 集成在一起。
7、MCU ：负责底层软件的运行、光模块相关的DDM 功能监控及一些特定的功能。