多芯MT-FA在三維光子集成系統(tǒng)中的創(chuàng)新應用，明顯提升了光收發(fā)模塊的并行傳輸能力與系統(tǒng)可靠性。傳統(tǒng)并行光模塊依賴外部光纖跳線實現(xiàn)多通道連接，存在布線復雜、損耗波動大等問題，而三維集成架構將MT-FA直接嵌入光子芯片封裝層，通過陣列波導與微透鏡的協(xié)同設計，實現(xiàn)了80路光信號在芯片級尺度上的同步收發(fā)。這種內(nèi)嵌式連接方案將光路損耗控制在0.2dB/通道以內(nèi)，較傳統(tǒng)方案降低60%，同時通過熱壓鍵合工藝確保了銅柱凸點在10μm直徑下的長期穩(wěn)定性，使模塊在85℃高溫環(huán)境下仍能保持誤碼率低于1e-12。更關鍵的是，MT-FA的多通道均勻性特性解決了三維集成中因?qū)娱g堆疊導致的光功率差異問題，通過動態(tài)調(diào)整各通道耦合系數(shù)，確保了80路信號在800Gbps傳輸速率下的同步性。隨著AI算力集群對1.6T光模塊需求的爆發(fā)，這種將多芯MT-FA與三維光子集成深度結合的技術路徑，正成為突破光互連功耗墻與密度墻的重要解決方案，為下一代超算中心與智能數(shù)據(jù)中心的光傳輸架構提供了變革性范式。Lightmatter的L200X芯片，通過3D集成實現(xiàn)64Tbps共封裝光學帶寬。沈陽三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)模塊

多芯MT-FA光組件在三維芯片集成中扮演著連接光信號與電信號的重要橋梁角色。三維芯片通過硅通孔（TSV）技術實現(xiàn)邏輯、存儲、傳感器等異質(zhì)芯片的垂直堆疊，其層間互聯(lián)密度較傳統(tǒng)二維封裝提升數(shù)倍，但隨之而來的信號傳輸瓶頸成為制約系統(tǒng)性能的關鍵因素。多芯MT-FA組件憑借其高密度光纖陣列與精密研磨工藝，成為解決這一問題的關鍵技術。其通過陣列排布技術將多路光信號并行耦合至TSV層，單組件可集成8至24芯光纖，配合42.5°全反射端面設計，使光信號在垂直堆疊結構中實現(xiàn)90°轉(zhuǎn)向傳輸，直接對接堆疊層中的光電轉(zhuǎn)換模塊。例如，在HBM存儲器與GPU的3D集成方案中，MT-FA組件可同時承載12路高速光信號，將傳統(tǒng)引線鍵合的信號傳輸距離從毫米級縮短至微米級，使數(shù)據(jù)吞吐量提升3倍以上，同時降低50%的功耗。這種集成方式不僅突破了二維封裝的物理限制，更通過光信號的低損耗特性解決了三維堆疊中的信號衰減問題，為高帶寬內(nèi)存（HBM）與邏輯芯片的近存計算架構提供了可靠的光互連解決方案。高密度多芯MT-FA光組件三維集成芯片生產(chǎn)三維光子互連芯片憑借其高速、低耗、大帶寬的優(yōu)勢。

三維光子互連技術與多芯MT-FA光纖連接的融合，正在重塑芯片級光通信的底層架構。傳統(tǒng)電互連因電子遷移導致的信號衰減和熱損耗問題，在芯片制程逼近物理極限時愈發(fā)突出，而三維光子互連通過垂直堆疊的光波導結構，將光子器件與電子芯片直接集成，形成立體光子立交橋。這種設計不僅突破了二維平面布局的密度瓶頸，更通過微納加工技術實現(xiàn)光信號在三維空間的高效傳輸。例如，采用銅錫熱壓鍵合工藝的2304個互連點陣列，在15微米間距下實現(xiàn)了114.9兆帕的剪切強度與10飛法的較低電容，確保了光子與電子信號的無損轉(zhuǎn)換。多芯MT-FA光纖連接器作為關鍵接口，其42.5度端面研磨技術配合低損耗MT插芯，使單根光纖陣列可承載800Gbps的并行傳輸，通道均勻性誤差控制在±0.5微米以內(nèi)。這種設計在數(shù)據(jù)中心場景中展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢：當處理AI大模型訓練產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)時，三維光子互連架構可將芯片間通信帶寬提升至5.3Tbps/mm2，單比特能耗降低至50飛焦，較傳統(tǒng)銅互連方案能效提升80%以上。

在三維感知與成像系統(tǒng)中，多芯MT-FA光組件的創(chuàng)新應用正在突破傳統(tǒng)技術的物理限制。基于多芯光纖的空間形狀感知技術，通過外層螺旋光柵光纖檢測曲率與撓率，結合中心單獨光纖的溫度補償，可實時重建內(nèi)窺鏡或工業(yè)探頭的三維空間軌跡，精度達到0.1mm級。這種技術已應用于醫(yī)療內(nèi)窺鏡領域，使傳統(tǒng)二維成像升級為三維動態(tài)建模，醫(yī)生可通過旋轉(zhuǎn)多芯MT-FA傳輸?shù)南辔恍畔ⅲ谑中g中直觀觀察部位組織的立體結構。更值得關注的是，該組件與計算成像技術的融合催生了新型三維成像裝置：發(fā)射光纖束傳輸結構光，接收光纖束采集衍射圖像，通過迭代算法直接恢復目標相位，實現(xiàn)無機械掃描的三維重建。在工業(yè)檢測場景中，這種方案可使汽車零部件的三維掃描速度從分鐘級提升至秒級，同時將設備體積縮小至傳統(tǒng)激光掃描儀的1/5。隨著800G光模塊技術的成熟，多芯MT-FA的通道密度正從24芯向48芯演進，未來或?qū)⒃谌@示、量子通信等前沿領域構建更高效的三維光互連網(wǎng)絡。Lightmatter的L200系列芯片，通過模塊化設計加速AI硬件迭代周期。

隨著信息技術的飛速發(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也面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中，信號串擾問題一直是制約芯片性能提升的關鍵因素之一。傳統(tǒng)芯片在高頻信號傳輸時，由于電磁耦合和物理布局的限制，容易出現(xiàn)信號串擾，導致數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量下降、誤碼率增加等問題。而三維光子互連芯片作為一種新興技術，通過利用光子作為信息載體，在三維空間內(nèi)實現(xiàn)光信號的傳輸和處理，為克服信號串擾問題提供了新的解決方案。在傳統(tǒng)芯片中，信號串擾主要由電磁耦合和物理布局引起。當多個信號線或元件在空間上接近時，它們之間會產(chǎn)生電磁感應，導致一個信號線上的信號對另一個信號線產(chǎn)生干擾，這就是信號串擾。此外，由于芯片面積有限，元件和信號線的布局往往非常緊湊，進一步加劇了信號串擾問題。信號串擾不僅會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性，還會增加系統(tǒng)的功耗和噪聲，限制芯片的整體性能。光子集成工藝是實現(xiàn)三維光子互連芯片的關鍵技術。新疆三維光子互連技術多芯MT-FA光模塊設計

三維光子互連芯片的微反射鏡結構，為層間光路由提供高精度控制方案。沈陽三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)模塊

在CPO（共封裝光學）架構中，三維集成多芯MT-FA通過板級高密度扇出連接，將光引擎與ASIC芯片的間距縮短至毫米級，明顯降低互連損耗與功耗。此外，該方案通過波分復用技術進一步擴展傳輸容量，如采用Z-block薄膜濾光片實現(xiàn)4波長合波，單根光纖傳輸容量提升至1.6Tbps。隨著AI大模型參數(shù)規(guī)模突破萬億級，數(shù)據(jù)中心對光互聯(lián)的帶寬密度與能效要求持續(xù)攀升，三維光子集成多芯MT-FA方案憑借其較低能耗、高集成度與可擴展性，將成為下一代光通信系統(tǒng)的標準配置，推動計算架構向光子-電子深度融合的方向演進。沈陽三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)模塊