鄭州光傳感三維光子互連芯片

三維光子互連方案的重要優(yōu)勢在于通過立體光波導網(wǎng)絡實現(xiàn)光信號的三維空間傳輸，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、光電探測器）連接，形成三維光互連網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡可根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸需求動態(tài)調(diào)整光路徑，減少信號反射與散射損耗，同時通過波分復用、時分復用及偏振復用技術(shù)，進一步提升傳輸帶寬與安全性。例如，在AI集群的光互連場景中，MT-FA可支持80通道并行傳輸，單通道速率達10Gbps，總帶寬密度達5.3Tb/s/mm2，單位面積數(shù)據(jù)傳輸能力較傳統(tǒng)方案提升一個數(shù)量級。此外，三維光子互連通過光子器件的垂直堆疊設計，明顯縮短光信號傳輸距離，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計算、高性能計算及6G通信等領域突破內(nèi)存墻速度墻的關(guān)鍵技術(shù)，為未來全光計算架構(gòu)的規(guī)模化應用奠定了物理基礎。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，三維光子互連芯片保障設備間高速、低延遲數(shù)據(jù)交互。鄭州光傳感三維光子互連芯片

標準化進程的推進，需解決三維多芯MT-FA在材料、工藝與測試環(huán)節(jié)的技術(shù)協(xié)同難題。在材料層面，全石英基板與耐高溫環(huán)氧樹脂的復合應用，使光連接組件能適應-40℃至85℃的寬溫工作環(huán)境，同時降低熱膨脹系數(shù)差異導致的應力開裂風險。工藝方面，高精度研磨技術(shù)將光纖端面角度控制在42.5°±0.5°范圍內(nèi)，配合低損耗MT插芯的鍍膜處理，使反射率優(yōu)于-55dB，滿足高速信號傳輸?shù)目垢蓴_需求。測試標準則聚焦于多通道同步監(jiān)測，通過引入光學頻域反射計（OFDR），可實時檢測48芯通道的插損、回損及偏振依賴損耗（PDL），確保每一路光信號的傳輸質(zhì)量。當前，行業(yè)正推動建立覆蓋設計、制造、驗收的全鏈條標準體系，例如規(guī)定三維MT-FA的垂直堆疊層間對齊誤差需小于1μm，以避免通道間串擾。這些標準的實施，將加速光模塊從400G向1.6T及更高速率的迭代，同時推動三維光子芯片在超級計算機、6G通信等領域的規(guī)?；瘧谩｀嵵莨鈧鞲腥S光子互連芯片Lightmatter的L200系列采用冗余設計，確保光引擎的激光集成可靠性。

三維集成對高密度多芯MT-FA光組件的賦能體現(xiàn)在制造工藝與系統(tǒng)性能的雙重革新。在工藝層面，采用硅通孔（TSV）技術(shù)實現(xiàn)光路層與電路層的垂直互連，通過銅柱填充與絕緣層鈍化工藝，將層間信號傳輸速率提升至10Gbps/μm2，較傳統(tǒng)引線鍵合技術(shù)提高8倍。在系統(tǒng)層面，三維集成允許將光放大器、波分復用器等有源器件與MT-FA無源組件集成于同一封裝體內(nèi)，形成光子集成電路（PIC）。例如，在1.6T光模塊設計中，通過三維堆疊將8通道MT-FA與硅光調(diào)制器陣列垂直集成，使光耦合損耗從3dB降至0.8dB，系統(tǒng)誤碼率（BER）優(yōu)化至10?1?量級。這種立體化架構(gòu)還支持動態(tài)重構(gòu)功能，可通過軟件定義調(diào)整光通道分配，使光模塊能適配從100G到1.6T的多種速率場景。隨著CPO（共封裝光學）技術(shù)的演進，三維集成MT-FA芯片正成為實現(xiàn)光子與電子深度融合的重要載體，其每瓦特算力傳輸成本較傳統(tǒng)方案降低55%，為未來10Tbps級光互連提供了技術(shù)儲備。

三維光子互連技術(shù)與多芯MT-FA光連接器的融合，正在重塑芯片級光通信的物理架構(gòu)。傳統(tǒng)電子互連受限于銅線傳輸?shù)碾娮钃p耗與電磁干擾，在3nm制程時代已難以滿足AI芯片間T比特級數(shù)據(jù)傳輸需求。而三維光子互連通過垂直堆疊光子器件與波導結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了立體化的光信號傳輸網(wǎng)絡。這種架構(gòu)突破二維平面布局的物理限制，使光子器件密度提升3-5倍，同時通過垂直耦合器實現(xiàn)層間光信號的無損傳輸。多芯MT-FA作為該體系的重要接口，采用42.5°端面研磨工藝與低損耗MT插芯，在800G/1.6T光模塊中實現(xiàn)12-24通道的并行光連接。其V槽pitch公差控制在±0.3μm以內(nèi)，配合紫外膠水OG198-54的精密粘接，確保多芯光纖的陣列精度達到亞微米級。實驗數(shù)據(jù)顯示，這種結(jié)構(gòu)在2304通道并行傳輸時，單比特能耗可低至50fJ，較傳統(tǒng)電子互連降低82%，而帶寬密度突破5.3Tb/s/mm2，為AI訓練集群的算力擴展提供了關(guān)鍵支撐。研究機構(gòu)發(fā)布報告，預測未來五年三維光子互連芯片市場規(guī)模將快速增長。

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(shù)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(jié)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(jié)構(gòu)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(shù)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?。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，三維光子互連芯片助力農(nóng)田監(jiān)測數(shù)據(jù)的快速分析與反饋。浙江三維光子芯片多芯MT-FA光互連架構(gòu)

三維光子互連芯片的標準化接口研發(fā)，促進不同廠商設備間的兼容與協(xié)作。鄭州光傳感三維光子互連芯片

三維光子芯片的規(guī)?；尚枨笳苿庸饨涌诩夹g(shù)向高密度、低損耗方向突破，多芯MT-FA光接口作為關(guān)鍵連接部件，通過多通道并行傳輸與精密耦合工藝，成為實現(xiàn)芯片間光速互連的重要載體。該組件采用MT插芯結(jié)構(gòu)，單個體積可集成8至128個光纖通道，通道間距壓縮至0.25mm級別，配合42.5°全反射端面設計，使接收端與光電探測器陣列（PDArray）的耦合效率提升至98%以上。在三維集成場景中，其多層堆疊能力可支持垂直方向的光路擴展，例如通過8層堆疊實現(xiàn)1024通道的并行傳輸，單通道插損控制在0.35dB以內(nèi)，回波損耗超過60dB，滿足800G/1.6T光模塊對信號完整性的嚴苛要求。實驗數(shù)據(jù)顯示，采用該接口的芯片間光鏈路在10cm傳輸距離下，誤碼率可低至10^-12，較傳統(tǒng)銅線互連的能耗降低72%，為AI算力集群的T比特級數(shù)據(jù)交換提供了物理層支撐。鄭州光傳感三維光子互連芯片