三維光子芯片的集成化發(fā)展對(duì)光耦合器提出了前所未有的技術(shù)要求,多芯MT-FA光耦合器作為重要組件,正通過(guò)其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)推動(dòng)光子-電子混合系統(tǒng)的性能突破。傳統(tǒng)二維光子芯片受限于平面波導(dǎo)布局,通道密度和傳輸效率難以滿足AI算力對(duì)T比特級(jí)數(shù)據(jù)吞吐的需求。而多芯MT-FA通過(guò)將多根單模光纖以42.5°全反射角精密排列于MT插芯中,實(shí)現(xiàn)了12通道甚至更高密度的并行光傳輸。其關(guān)鍵技術(shù)在于采用低損耗V型槽陣列與紫外固化膠工藝,確保各通道插損差異小于0.2dB,同時(shí)通過(guò)微米級(jí)端面拋光技術(shù)將回波損耗控制在-55dB以下。這種設(shè)計(jì)使光耦合器在800G/1.6T光模塊中可支持每通道66.7Gb/s的傳輸速率,且在-40℃至+85℃工業(yè)溫域內(nèi)保持穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,采用多芯MT-FA的三維光子芯片在2304個(gè)互連點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)了5.3Tb/s/mm2的帶寬密度,較傳統(tǒng)電子互連提升10倍以上,為AI訓(xùn)練集群的芯片間光互連提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。醫(yī)療設(shè)備智能化升級(jí),三維光子互連芯片為精確診斷提供高速數(shù)據(jù)支持。拉薩三維光子芯片多芯MT-FA光接口設(shè)計(jì)

多芯MT-FA光組件作為三維光子集成工藝的重要單元,其技術(shù)突破直接推動(dòng)了高速光通信系統(tǒng)向更高密度、更低損耗的方向演進(jìn)。該組件通過(guò)精密的V形槽基片陣列排布技術(shù),將多根單模或多模光纖以微米級(jí)精度固定于硅基或玻璃基底,形成高密度光纖終端陣列。其重要工藝包括42.5°端面研磨與低損耗MT插芯耦合,前者通過(guò)全反射原理實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的90°轉(zhuǎn)向傳輸,后者利用較低損耗材料將插入損耗控制在0.1dB以下。在三維集成場(chǎng)景中,多芯MT-FA與硅光芯片、CPO共封裝光學(xué)模塊深度融合,通過(guò)垂直堆疊技術(shù)將光引擎與電芯片的間距壓縮至百微米級(jí),明顯縮短光互連路徑。例如,在1.6T光模塊中,12通道MT-FA陣列可同時(shí)承載800Gbps×12的并行信號(hào)傳輸,配合三維層間耦合器實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)層與光纖層的無(wú)縫對(duì)接,使系統(tǒng)功耗較傳統(tǒng)方案降低30%以上。這種集成方式不僅解決了高速信號(hào)傳輸中的串?dāng)_問(wèn)題,更通過(guò)三維空間復(fù)用將單模塊端口密度提升至傳統(tǒng)方案的4倍,為AI算力集群提供了關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施支持。寧夏三維光子芯片多芯MT-FA光接口設(shè)計(jì)三維光子互連芯片的高效互聯(lián)能力,將為設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換提供有力支持。

三維光子互連芯片支持更高密度的數(shù)據(jù)集成,為信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了廣闊的應(yīng)用前景。在數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算領(lǐng)域,三維光子互連芯片能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高效的數(shù)據(jù)傳輸和處理,提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率和可靠性。在高速光通信領(lǐng)域,三維光子互連芯片可以支持更遠(yuǎn)距離、更高容量的光信號(hào)傳輸,滿足未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)的需求。此外,三維光子互連芯片還可以應(yīng)用于光計(jì)算和光存儲(chǔ)領(lǐng)域。在光計(jì)算方面,三維光子互連芯片能夠支持大規(guī)模并行計(jì)算,提高計(jì)算速度和效率;在光存儲(chǔ)方面,三維光子互連芯片可以實(shí)現(xiàn)高密度、高速率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索。
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,芯片作為數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)闹饕考湫阅懿粩嗵嵘瑫r(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中,信號(hào)串?dāng)_問(wèn)題一直是制約芯片性能提升的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)芯片在高頻信號(hào)傳輸時(shí),由于電磁耦合和物理布局的限制,容易出現(xiàn)信號(hào)串?dāng)_,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量下降、誤碼率增加等問(wèn)題。而三維光子互連芯片作為一種新興技術(shù),通過(guò)利用光子作為信息載體,在三維空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸和處理,為克服信號(hào)串?dāng)_問(wèn)題提供了新的解決方案。在傳統(tǒng)芯片中,信號(hào)串?dāng)_主要由電磁耦合和物理布局引起。當(dāng)多個(gè)信號(hào)線或元件在空間上接近時(shí),它們之間會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng),導(dǎo)致一個(gè)信號(hào)線上的信號(hào)對(duì)另一個(gè)信號(hào)線產(chǎn)生干擾,這就是信號(hào)串?dāng)_。此外,由于芯片面積有限,元件和信號(hào)線的布局往往非常緊湊,進(jìn)一步加劇了信號(hào)串?dāng)_問(wèn)題。信號(hào)串?dāng)_不僅會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性,還會(huì)增加系統(tǒng)的功耗和噪聲,限制芯片的整體性能。三維光子互連芯片以其獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了芯片內(nèi)部高效的光子傳輸,明顯提升了數(shù)據(jù)傳輸速率。

多芯MT-FA光組件作為三維光子互連技術(shù)的重要載體,通過(guò)精密的多芯光纖陣列設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)在微米級(jí)空間內(nèi)的高效并行傳輸。其重要優(yōu)勢(shì)在于將多根單模/多模光纖以陣列形式集成于MT插芯中,配合45°或8°~42.5°的定制化端面研磨工藝,形成全反射光路,使光信號(hào)在芯片間傳輸時(shí)的插入損耗可低至0.35dB,回波損耗超過(guò)60dB。這種設(shè)計(jì)不僅突破了傳統(tǒng)電子互連的帶寬瓶頸,更通過(guò)三維堆疊技術(shù)將光子器件與電子芯片直接集成,例如在800G/1.6T光模塊中,MT-FA組件可承載2304條并行光通道,單位面積數(shù)據(jù)密度達(dá)5.3Tb/s/mm2,相比銅線互連的能效提升超90%。其應(yīng)用場(chǎng)景已從數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展至AI訓(xùn)練集群,在400G/800G光模塊中,MT-FA通過(guò)保偏光纖陣列與硅光芯片的耦合,實(shí)現(xiàn)了80通道并行傳輸下的總帶寬800Gb/s,單比特能耗只50fJ,為高密度計(jì)算提供了低延遲、高可靠性的光互連解決方案。在物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算領(lǐng)域,三維光子互連芯片的高性能和低功耗特點(diǎn)將發(fā)揮重要作用。云南多芯MT-FA光組件三維芯片互連標(biāo)準(zhǔn)
三維光子互連芯片的垂直堆疊設(shè)計(jì),為芯片內(nèi)部的熱量管理提供了更大的空間。拉薩三維光子芯片多芯MT-FA光接口設(shè)計(jì)
多芯MT-FA光收發(fā)組件在三維光子集成體系中的創(chuàng)新應(yīng)用,正推動(dòng)光通信向超高速、低功耗方向加速演進(jìn)。針對(duì)1.6T光模塊的研發(fā)需求,三維集成技術(shù)通過(guò)波導(dǎo)總線架構(gòu)將80個(gè)通道組織為20組四波長(zhǎng)并行傳輸單元,使單模塊帶寬密度提升至10Tbps/mm2。多芯MT-FA組件在此架構(gòu)中承擔(dān)雙重角色:其微米級(jí)V槽間距精度確保了多芯光纖與光子芯片的亞波長(zhǎng)級(jí)對(duì)準(zhǔn),而保偏型FA設(shè)計(jì)則維持了相干光通信所需的偏振態(tài)穩(wěn)定性。在能效優(yōu)化方面,三維集成使MT-FA組件與硅基調(diào)制器、鍺光電二極管的電容耦合降低60%,配合垂直p-n結(jié)微盤諧振器的低電壓驅(qū)動(dòng)特性,系統(tǒng)整體功耗較傳統(tǒng)方案下降45%。市場(chǎng)預(yù)測(cè)表明,隨著AI大模型參數(shù)規(guī)模突破萬(wàn)億級(jí),數(shù)據(jù)中心對(duì)1.6T光模塊的年需求量將在2027年突破千萬(wàn)只,而具備三維集成能力的多芯MT-FA組件將占據(jù)高級(jí)市場(chǎng)60%以上份額。該技術(shù)路線不僅解決了高速光互聯(lián)的密度瓶頸,更為6G通信、量子計(jì)算等前沿領(lǐng)域提供了低延遲、高可靠的物理層支撐。拉薩三維光子芯片多芯MT-FA光接口設(shè)計(jì)