成都3D光芯片

三維光子互連系統(tǒng)的架構創(chuàng)新進一步放大了多芯MT-FA的技術效能。通過將光子器件層（含激光器、調(diào)制器、探測器）與電子芯片層進行3D異質(zhì)集成，系統(tǒng)可構建垂直耦合的光波導網(wǎng)絡，實現(xiàn)光信號在三維空間內(nèi)的精確路由。這種結構使光路徑長度縮短60%以上，傳輸延遲降至皮秒級，同時通過波分復用（WDM）與偏振復用技術的協(xié)同，單根多芯光纖的傳輸容量可擴展至1.6Tbps。在制造工藝層面，原子層沉積（ALD）技術被用于制備共形薄層介質(zhì)膜，確保深寬比20:1的微型TSV（硅通孔）實現(xiàn)無缺陷銅填充，從而將垂直互連密度提升至每平方毫米10^4個通道。實際應用中，該系統(tǒng)已驗證在800G光模塊中支持20公里單模光纖傳輸，誤碼率低于10^-12，且在-40℃至85℃寬溫范圍內(nèi)保持性能穩(wěn)定。更值得關注的是，其模塊化設計支持光路動態(tài)重構，通過軟件定義光網(wǎng)絡（SDN）技術可實時調(diào)整波長分配與通道配置，為AI訓練集群、超級計算機等高并發(fā)場景提供靈活的帶寬資源調(diào)度能力。這種技術演進方向正推動光通信從連接通道向智能傳輸平臺轉(zhuǎn)型，為6G通信、量子計算等未來技術奠定物理層基礎。三維光子互連芯片的模塊化設計，便于后期功能擴展與技術升級維護。成都3D光芯片

該技術對材料的選擇極為苛刻，例如MT插芯需采用低損耗的陶瓷或玻璃材質(zhì)，而粘接膠水需同時滿足光透過率、熱膨脹系數(shù)匹配以及耐85℃/85%RH高溫高濕測試的要求。實際應用中，三維耦合技術已成功應用于400G/800G光模塊的并行傳輸場景，其高集成度特性使單模塊體積縮小40%，布線復雜度降低60%，為數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模部署提供了關鍵支撐。隨著CPO（共封裝光學）技術的興起，三維耦合技術將進一步向芯片級集成演進，通過將MT-FA與光引擎直接集成在硅基襯底上，實現(xiàn)光信號從光纖到芯片的零距離傳輸，推動光通信系統(tǒng)向更高速率、更低功耗的方向突破。天津三維光子集成多芯MT-FA光耦合方案在云計算領域，三維光子互連芯片能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡架構和傳輸性能。

在工藝實現(xiàn)層面，三維光子互連芯片的多芯MT-FA封裝需攻克多重技術挑戰(zhàn)。光纖陣列的制備涉及高精度V槽加工與紫外膠固化工藝，采用新型Hybrid353ND系列膠水可同時實現(xiàn)UV定位與結構粘接，簡化流程并降低應力。芯片堆疊環(huán)節(jié)，通過混合鍵合技術將光子芯片與CMOS驅(qū)動層直接鍵合，鍵合間距突破至10μm以下，較傳統(tǒng)焊料凸點提升5倍集成度。熱管理方面，針對三維堆疊的散熱難題，研發(fā)團隊開發(fā)了微流體冷卻通道與導熱硅中介層復合結構，使1.6T光模塊在滿負荷運行時的結溫控制在85℃以內(nèi)，較空氣冷卻方案降溫效率提升40%。此外，為適配CPO（共封裝光學）架構，MT-FA組件的端面角度和通道間距可定制化調(diào)整，支持從100G到1.6T的全速率覆蓋，其低插損特性（單通道損耗<0.2dB）確保了光信號在超長距離傳輸中的完整性。隨著AI大模型參數(shù)規(guī)模突破萬億級，該技術有望成為下一代數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的重要解決方案，推動光通信向光子集成+電子協(xié)同的異構計算范式演進。

基于多芯MT-FA的三維光子互連系統(tǒng)是當前光通信與集成電路融合領域的前沿技術突破，其重要價值在于通過多芯光纖陣列（Multi-FiberTerminationFiberArray）與三維光子集成的深度結合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率、能效比和集成密度的變革性提升。多芯MT-FA組件采用精密研磨工藝將光纖端面加工為42.5°全反射角，配合低損耗MT插芯和亞微米級V槽（V-Groove）陣列，可在單根連接器中集成8至128根光纖，形成高密度并行光通道。這種設計使三維光子互連系統(tǒng)能夠突破傳統(tǒng)二維平面互連的物理限制，通過垂直堆疊的光波導結構實現(xiàn)光信號的三維傳輸。例如，在800G/1.6T光模塊中，多芯MT-FA可支持80個并行光通道，單通道能耗低至120fJ/bit，較傳統(tǒng)電互連降低85%以上，同時將帶寬密度提升至每平方毫米10Tbps量級。其技術優(yōu)勢還體現(xiàn)在信號完整性方面：V槽pitch公差控制在±0.5μm以內(nèi)，確保多通道光信號傳輸?shù)囊恢滦?。在?shù)據(jù)中心和云計算領域，三維光子互連芯片將發(fā)揮重要作用，推動數(shù)據(jù)傳輸和處理能力的提升。

三維光子芯片的集成化發(fā)展對光耦合器提出了前所未有的技術要求，多芯MT-FA光耦合器作為重要組件，正通過其獨特的結構優(yōu)勢推動光子-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布局，通道密度和傳輸效率難以滿足AI算力對T比特級數(shù)據(jù)吞吐的需求。而多芯MT-FA通過將多根單模光纖以42.5°全反射角精密排列于MT插芯中，實現(xiàn)了12通道甚至更高密度的并行光傳輸。其關鍵技術在于采用低損耗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，同時通過微米級端面拋光技術將回波損耗控制在-55dB以下。這種設計使光耦合器在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。實驗數(shù)據(jù)顯示，采用多芯MT-FA的三維光子芯片在2304個互連點上實現(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訓練集群的芯片間光互連提供了關鍵技術支撐。三維光子互連芯片的設計充分考慮了未來的擴展需求，為技術的持續(xù)升級提供了便利。成都高性能多芯MT-FA光組件三維集成方案

三維光子互連芯片的精密對準技術，確保微米級堆疊層的光信號完整性。成都3D光芯片

三維芯片傳輸技術對多芯MT-FA的工藝精度提出了嚴苛要求，推動著光組件制造向亞微米級控制演進。在三維堆疊場景中，多芯MT-FA的V槽加工精度需達到±0.5μm，光纖端面角度偏差需控制在±0.5°以內(nèi)，以確保與TSV垂直通道的精確對準。為實現(xiàn)這一目標，制造流程中引入了雙光束干涉測量與原子力顯微鏡（AFM）檢測技術，可實時修正研磨過程中的角度偏差。同時，針對三維堆疊產(chǎn)生的熱應力問題，多芯MT-FA采用低熱膨脹系數(shù)（CTE）的玻璃基板與柔性粘接劑，使組件在-25℃至+70℃溫變范圍內(nèi)的通道偏移量小于0.1μm。在光信號耦合方面，三維傳輸架構要求多芯MT-FA具備動態(tài)校準能力，通過集成微機電系統(tǒng)（MEMS）傾斜鏡，可實時調(diào)整各通道的光軸對齊度。這種設計在相干光通信測試中表現(xiàn)出色，當應用于1.6T光模塊時，多芯MT-FA的通道均勻性（ChannelUniformity）優(yōu)于0.2dB，滿足AI集群對大規(guī)模并行傳輸?shù)姆€(wěn)定性需求。隨著三維集成技術的成熟，多芯MT-FA正從數(shù)據(jù)中心擴展至自動駕駛激光雷達、量子計算光互連等新興領域，成為突破摩爾定律限制的關鍵光子學解決方案。成都3D光芯片