光子以光速傳輸，其速度遠(yuǎn)超過電子在金屬導(dǎo)線中的傳播速度。在三維光子互連芯片中，光信號(hào)可以在極短的時(shí)間內(nèi)從一處傳輸?shù)搅硪惶?，從而?shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸。這種高速傳輸特性使得三維光子互連芯片在并行處理大量數(shù)據(jù)時(shí)具有極低的延遲，能夠明顯提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)處理效率。光具有成熟的波分復(fù)用技術(shù)，可以在一個(gè)通道中同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。在三維光子互連芯片中，通過利用波分復(fù)用技術(shù)，可以在有限的物理空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。同時(shí)，三維空間布局使得光子元件和波導(dǎo)可以更加緊湊地集成在一起，提高了芯片的集成度和功能密度。這種高密度集成特性使得三維光子互連芯片能夠同時(shí)處理更多的數(shù)據(jù)通道和計(jì)算任務(wù)，進(jìn)一步提升并行處理能力。在高速通信領(lǐng)域，三維光子互連芯片的應(yīng)用將推動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸速率的進(jìn)一步提升。三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件廠家直供

三維光子互連方案的重要優(yōu)勢(shì)在于通過立體光波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的三維空間傳輸，突破傳統(tǒng)二維平面的物理限制。多芯MT-FA在此架構(gòu)中作為關(guān)鍵接口，通過垂直耦合器將不同層的光子器件（如調(diào)制器、濾波器、光電探測(cè)器）連接，形成三維光互連網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸需求動(dòng)態(tài)調(diào)整光路徑，減少信號(hào)反射與散射損耗，同時(shí)通過波分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用及偏振復(fù)用技術(shù)，進(jìn)一步提升傳輸帶寬與安全性。例如，在AI集群的光互連場(chǎng)景中，MT-FA可支持80通道并行傳輸，單通道速率達(dá)10Gbps，總帶寬密度達(dá)5.3Tb/s/mm2，單位面積數(shù)據(jù)傳輸能力較傳統(tǒng)方案提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，三維光子互連通過光子器件的垂直堆疊設(shè)計(jì)，明顯縮短光信號(hào)傳輸距離，降低傳輸延遲（接近光速），并減少電子互連產(chǎn)生的熱量，使系統(tǒng)功耗降低30%以上。這種高密度、低延遲、低功耗的特性，使基于多芯MT-FA的三維光子互連方案成為AI計(jì)算、高性能計(jì)算及6G通信等領(lǐng)域突破內(nèi)存墻速度墻的關(guān)鍵技術(shù)，為未來全光計(jì)算架構(gòu)的規(guī)模化應(yīng)用奠定了物理基礎(chǔ)。山東三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)模塊新能源汽車發(fā)展中，三維光子互連芯片優(yōu)化車載電子系統(tǒng)的信號(hào)傳輸性能。

基于多芯MT-FA的三維光子互連標(biāo)準(zhǔn)正成為推動(dòng)高速光通信技術(shù)革新的重要規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)聚焦于多芯光纖陣列（Multi-FiberTerminationFiberArray,MT-FA）與三維光子集成技術(shù)的深度融合，通過精密的光子器件布局與三維光波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)芯片間光信號(hào)的高效并行傳輸。多芯MT-FA作為關(guān)鍵組件，采用V形槽基板固定多根單模或多模光纖，通過42.5°端面研磨實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的全反射耦合，結(jié)合低損耗MT插芯將通道間距控制在0.25mm以內(nèi)，確保多路光信號(hào)在亞毫米級(jí)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)零串?dāng)_傳輸。其重要優(yōu)勢(shì)在于通過三維堆疊架構(gòu)突破傳統(tǒng)二維平面的密度限制，例如在800G光模塊中，80個(gè)光通信收發(fā)器可集成于0.3mm2芯片面積，單位面積數(shù)據(jù)密度達(dá)5.3Tb/s/mm2，較傳統(tǒng)方案提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。該標(biāo)準(zhǔn)還定義了光子器件與電子芯片的垂直互連規(guī)范，通過銅錫熱壓鍵合技術(shù)形成15μm間距的2304個(gè)互連點(diǎn)，既保證114.9MPa的機(jī)械強(qiáng)度，又將電容降至10fF，實(shí)現(xiàn)低功耗、高可靠的片上光電子集成。

三維光子芯片與多芯MT-FA光連接方案的融合，正在重塑高速光通信系統(tǒng)的技術(shù)邊界。傳統(tǒng)光模塊中，電信號(hào)轉(zhuǎn)換與光信號(hào)傳輸?shù)姆蛛x設(shè)計(jì)導(dǎo)致功耗高、延遲大，難以滿足AI算力集群對(duì)低時(shí)延、高帶寬的嚴(yán)苛需求。而三維光子芯片通過將激光器、調(diào)制器、光電探測(cè)器等重要光電器件集成于單片硅基襯底，結(jié)合垂直堆疊的3D封裝工藝，實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)在芯片層間的直接傳輸。這種架構(gòu)下，多芯MT-FA組件作為光路耦合的關(guān)鍵接口，通過精密研磨工藝將光纖陣列端面加工為特定角度，配合低損耗MT插芯，可實(shí)現(xiàn)8芯、12芯乃至24芯光纖的高密度并行連接。例如，在800G/1.6T光模塊中，MT-FA的插入損耗可控制在0.35dB以下，回波損耗超過60dB，確保光信號(hào)在高速傳輸中的低損耗與高穩(wěn)定性。其多通道均勻性特性更可滿足AI訓(xùn)練場(chǎng)景下數(shù)據(jù)中心對(duì)長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)載運(yùn)行的可靠性要求，為光模塊的小型化、集成化提供了物理基礎(chǔ)?？蒲腥藛T通過仿真測(cè)試，驗(yàn)證三維光子互連芯片在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性能。

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。Lightmatter的M1000芯片，通過256根光纖接口突破傳統(tǒng)CPO限制。黑龍江三維光子芯片多芯MT-FA光接口設(shè)計(jì)

在人工智能領(lǐng)域，三維光子互連芯片能夠加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和推理過程。三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件廠家直供

多芯MT-FA光組件在三維芯片集成中扮演著連接光信號(hào)與電信號(hào)的重要橋梁角色。三維芯片通過硅通孔（TSV）技術(shù)實(shí)現(xiàn)邏輯、存儲(chǔ)、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(hào)傳輸瓶頸成為制約系統(tǒng)性能的關(guān)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(guān)鍵技術(shù)。其通過陣列排布技術(shù)將多路光信號(hào)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(shè)計(jì)，使光信號(hào)在垂直堆疊結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)向傳輸，直接對(duì)接堆疊層中的光電轉(zhuǎn)換模塊。例如，在HBM存儲(chǔ)器與GPU的3D集成方案中，MT-FA組件可同時(shí)承載12路高速光信號(hào)，將傳統(tǒng)引線鍵合的信號(hào)傳輸距離從毫米級(jí)縮短至微米級(jí)，使數(shù)據(jù)吞吐量提升3倍以上，同時(shí)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(hào)的低損耗特性解決了三維堆疊中的信號(hào)衰減問題，為高帶寬內(nèi)存（HBM）與邏輯芯片的近存計(jì)算架構(gòu)提供了可靠的光互連解決方案。三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件廠家直供