從工藝實(shí)現(xiàn)層面看，多芯MT-FA的部署需與三維芯片制造流程深度協(xié)同。在芯片堆疊階段，MT-FA的陣列排布精度需達(dá)到亞微米級(jí)，以確保與上層芯片光接口的精確對(duì)準(zhǔn)。這一過(guò)程需借助高精度切割設(shè)備與重要間距測(cè)量技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化光纖陣列的端面研磨角度（8°~42.5°可調(diào)），實(shí)現(xiàn)與不同制程芯片的光路匹配。例如，在存儲(chǔ)器與邏輯芯片的異構(gòu)堆疊中，MT-FA組件可通過(guò)定制化通道數(shù)量（4/8/12芯可選）與保偏特性，滿足高速緩存與計(jì)算單元間的低時(shí)延數(shù)據(jù)交互需求。同時(shí)，MT-FA的耐溫特性（-25℃~+70℃工作范圍）使其能夠適應(yīng)三維芯片封裝的高密度熱環(huán)境，配合200次以上的插拔耐久性，保障了系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。這種部署模式不僅提升了三維芯片的集成度，更通過(guò)光互連替代部分電互連，將層間信號(hào)傳輸功耗降低了30%以上，為高算力場(chǎng)景下的能效優(yōu)化提供了關(guān)鍵支撐。在三維光子互連芯片中，可以利用空間模式復(fù)用（SDM）技術(shù)。杭州三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件

三維光子芯片多芯MT-FA光互連架構(gòu)作為光通信領(lǐng)域的前沿技術(shù)，正通過(guò)空間維度拓展與光學(xué)精密耦合的雙重創(chuàng)新，重塑數(shù)據(jù)中心與AI算力集群的互連范式。傳統(tǒng)二維光子芯片受限于平面波導(dǎo)布局，在多通道并行傳輸時(shí)面臨信號(hào)串?dāng)_與集成密度瓶頸，而三維架構(gòu)通過(guò)層間垂直互連技術(shù)，將光信號(hào)傳輸路徑從單一平面延伸至立體空間。以多芯MT-FA（Multi-FiberTerminationFiberArray）為重要的光互連模塊，采用42.5°端面全反射研磨工藝與低損耗MT插芯，實(shí)現(xiàn)了8芯至24芯光纖的高密度并行集成。例如，在400G/800G光模塊中，該架構(gòu)通過(guò)垂直堆疊的V型槽（V-Groove）基板固定光纖陣列，配合紫外膠固化工藝確保亞微米級(jí)對(duì)準(zhǔn)精度，使單通道插入損耗降至0.35dB以下，回波損耗超過(guò)60dB。這種設(shè)計(jì)不僅將光互連密度提升至傳統(tǒng)方案的3倍，更通過(guò)層間波導(dǎo)耦合技術(shù)，在10mm2芯片面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)了80通道并行傳輸，單位面積數(shù)據(jù)密度達(dá)5.3Tb/s/mm2，為AI訓(xùn)練集群中數(shù)萬(wàn)張GPU卡的高速互連提供了物理層支撐。廣州高性能多芯MT-FA光組件三維集成方案三維光子互連芯片能夠有效解決傳統(tǒng)二維芯片在帶寬密度上的瓶頸，滿足高性能計(jì)算的需求。

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面看，三維光子芯片與多芯MT-FA的協(xié)同設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)二維平面的限制。三維光子芯片通過(guò)硅基光電子學(xué)技術(shù)，在芯片內(nèi)部構(gòu)建多層光波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合微環(huán)諧振器、馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x等結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的調(diào)制、濾波與路由。而多芯MT-FA組件則通過(guò)高精度V槽基板與定制化端面角度，將外部光纖陣列與芯片光波導(dǎo)精確對(duì)準(zhǔn)，形成芯片-光纖-芯片的無(wú)縫連接。這種方案不僅降低了系統(tǒng)布線復(fù)雜度，更通過(guò)減少電光轉(zhuǎn)換次數(shù)明顯降低了功耗。以1.6T光模塊為例，采用三維光子芯片與多芯MT-FA的組合設(shè)計(jì)，可使單模塊功耗較傳統(tǒng)方案降低30%以上，同時(shí)支持CXP、CDFP等多種高速接口標(biāo)準(zhǔn)，適配以太網(wǎng)、Infiniband等多元網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。隨著硅光集成技術(shù)的成熟，該方案在模場(chǎng)轉(zhuǎn)換、保偏傳輸?shù)葓?chǎng)景下的應(yīng)用潛力進(jìn)一步釋放，為下一代數(shù)據(jù)中心、超級(jí)計(jì)算機(jī)及6G通信網(wǎng)絡(luò)提供了高性能、低成本的解決方案。

某團(tuán)隊(duì)采用低溫共燒陶瓷（LTCC）作為中間層，通過(guò)彈性模量梯度設(shè)計(jì)緩解熱應(yīng)力，使80通道三維芯片在-40℃至85℃溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定耦合。其三，低功耗光電轉(zhuǎn)換。針對(duì)接收端功耗過(guò)高的問(wèn)題，某方案采用垂直p-n結(jié)鍺光電二極管，通過(guò)優(yōu)化耗盡區(qū)與光學(xué)模式的重疊，將響應(yīng)度提升至1A/W，同時(shí)電容降低至17fF，使10Gb/s信號(hào)接收時(shí)的能耗降至70fJ/bit。這些技術(shù)突破使得三維多芯MT-FA方案在800G/1.6T光模塊中展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)：相較于傳統(tǒng)可插拔光模塊，其功耗降低60%，空間占用減少50%，且支持CPO（光電共封裝）架構(gòu)下的光引擎與ASIC芯片直接互連，為AI訓(xùn)練集群的規(guī)模化部署提供了高效、低成本的解決方案。研究機(jī)構(gòu)發(fā)布報(bào)告，預(yù)測(cè)未來(lái)五年三維光子互連芯片市場(chǎng)規(guī)模將快速增長(zhǎng)。

多芯MT-FA光模塊在三維光子互連系統(tǒng)中的創(chuàng)新應(yīng)用，正推動(dòng)光通信向超高速、低功耗方向演進(jìn)。傳統(tǒng)光模塊受限于二維布局，其散熱與信號(hào)完整性在密集部署時(shí)面臨挑戰(zhàn)，而三維架構(gòu)通過(guò)分層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了熱源分散與信號(hào)隔離。多芯MT-FA組件在此背景下，通過(guò)集成保偏光纖與高精度對(duì)準(zhǔn)技術(shù)，確保了多通道光信號(hào)的同步傳輸。例如，支持波長(zhǎng)復(fù)用的MT-FA模塊，可在同一光波導(dǎo)中傳輸不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，每個(gè)波長(zhǎng)通道單獨(dú)承載數(shù)據(jù)流，使單模塊傳輸容量提升至1.6Tbps。這種并行化設(shè)計(jì)不僅提升了帶寬密度，更通過(guò)減少模塊間互聯(lián)需求降低了系統(tǒng)功耗。進(jìn)一步地，三維光子互連系統(tǒng)中的MT-FA模塊支持動(dòng)態(tài)重構(gòu)功能，可根據(jù)算力需求實(shí)時(shí)調(diào)整光路連接。例如，在AI訓(xùn)練場(chǎng)景中，模塊可通過(guò)軟件定義光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，動(dòng)態(tài)分配光通道至高負(fù)載計(jì)算節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。技術(shù)驗(yàn)證表明，采用三維布局的MT-FA光模塊，其單位面積傳輸容量較傳統(tǒng)方案提升3倍以上，而功耗降低。這種性能躍升，使得三維光子互連系統(tǒng)成為下一代數(shù)據(jù)中心、超級(jí)計(jì)算機(jī)及6G網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，為全球算力基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)變升級(jí)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。在數(shù)據(jù)中心運(yùn)維方面，三維光子互連芯片能夠簡(jiǎn)化管理流程，降低運(yùn)維成本。浙江多芯MT-FA光組件支持的三維芯片架構(gòu)

Lightmatter的L200共封裝光學(xué)器件，通過(guò)無(wú)邊緣I/O擴(kuò)展芯片區(qū)域帶寬。杭州三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件

三維光子芯片的能效突破與算力擴(kuò)展需求，進(jìn)一步凸顯了多芯MT-FA的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。隨著AI訓(xùn)練集群規(guī)模突破百萬(wàn)級(jí)GPU互聯(lián)，芯片間數(shù)據(jù)傳輸功耗已占系統(tǒng)總功耗的30%以上，傳統(tǒng)電互連方案面臨帶寬瓶頸與熱管理難題。多芯MT-FA通過(guò)光子-電子混合集成技術(shù)，將光信號(hào)傳輸能效提升至120fJ/bit以下，較銅纜互連降低85%。其高精度對(duì)準(zhǔn)工藝（對(duì)準(zhǔn)精度±1μm）確保多芯通道間損耗差異小于0.1dB，支持80通道并行傳輸時(shí)仍能維持誤碼率低于10?12。在三維架構(gòu)中，MT-FA可與微環(huán)調(diào)制器、鍺硅探測(cè)器等光子器件共封裝，形成光互連立交橋：發(fā)射端通過(guò)MT-FA將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為多路光信號(hào)，經(jīng)垂直波導(dǎo)傳輸至接收端后，再由另一組MT-FA完成光-電轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)芯片間800Gb/s級(jí)無(wú)阻塞通信。這種架構(gòu)使芯片間通信帶寬密度達(dá)到5.3Tbps/mm2，較二維方案提升10倍，同時(shí)通過(guò)減少長(zhǎng)距離銅纜連接，將系統(tǒng)級(jí)功耗降低40%。隨著三維光子芯片向1.6T及以上速率演進(jìn)，多芯MT-FA的定制化能力（如保偏光纖陣列、角度可調(diào)端面）將成為突破物理層互連瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)路徑。杭州三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件