標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的推進(jìn)，需解決三維多芯MT-FA在材料、工藝與測(cè)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(fù)合應(yīng)用，使光連接組件能適應(yīng)-40℃至85℃的寬溫工作環(huán)境，同時(shí)降低熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的應(yīng)力開裂風(fēng)險(xiǎn)。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(hào)傳輸?shù)目垢蓴_需求。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)則聚焦于多通道同步監(jiān)測(cè)，通過引入光學(xué)頻域反射計(jì)（OFDR），可實(shí)時(shí)檢測(cè)48芯通道的插損、回?fù)p及偏振依賴損耗（PDL），確保每一路光信號(hào)的傳輸質(zhì)量。當(dāng)前，行業(yè)正推動(dòng)建立覆蓋設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收的全鏈條標(biāo)準(zhǔn)體系，例如規(guī)定三維MT-FA的垂直堆疊層間對(duì)齊誤差需小于1μm，以避免通道間串?dāng)_。這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，將加速光模塊從400G向1.6T及更高速率的迭代，同時(shí)推動(dòng)三維光子芯片在超級(jí)計(jì)算機(jī)、6G通信等領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用。三維光子互連芯片是一種在三維空間內(nèi)集成光學(xué)元件和波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的光子芯片。南昌多芯MT-FA光組件三維芯片互連標(biāo)準(zhǔn)

在AI算力與超高速光通信的雙重驅(qū)動(dòng)下，多芯MT-FA光組件與三維芯片互連技術(shù)的融合正成為突破系統(tǒng)性能瓶頸的關(guān)鍵路徑。作為光模塊的重要器件，MT-FA通過精密研磨工藝將光纖陣列端面加工為特定角度，結(jié)合低損耗MT插芯實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的并行傳輸。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三維互連的緊湊性與高效性上：在垂直方向，MT-FA的微米級(jí)通道間距與硅通孔（TSV）技術(shù)形成互補(bǔ)，TSV通過深硅刻蝕、原子層沉積（ALD）絕緣層及電鍍銅填充，實(shí)現(xiàn)芯片堆疊層間的垂直導(dǎo)電，而MT-FA則通過光纖陣列的并行連接將光信號(hào)直接耦合至芯片光接口，縮短了光-電-光轉(zhuǎn)換的路徑；在水平方向，再布線層（RDL）技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展了互連密度，使得MT-FA組件能夠與邏輯芯片、存儲(chǔ)器等異質(zhì)集成，形成高帶寬、低延遲的光電混合系統(tǒng)。以800G光模塊為例，MT-FA的12芯并行傳輸可將單通道速率提升至66.7Gbps，配合TSV實(shí)現(xiàn)的3D堆疊內(nèi)存，使系統(tǒng)帶寬密度較傳統(tǒng)2D封裝提升近2個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)功耗降低30%以上。廣東三維光子集成多芯MT-FA光耦合方案三維光子互連芯片不僅提升了數(shù)據(jù)傳輸速度，還降低了信號(hào)傳輸過程中的誤碼率。

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。

三維光子芯片多芯MT-FA光連接標(biāo)準(zhǔn)的制定，是光通信技術(shù)向高密度、低損耗方向演進(jìn)的重要支撐。隨著數(shù)據(jù)中心單模塊速率從800G向1.6T跨越，傳統(tǒng)二維平面封裝已無法滿足硅光芯片與光纖陣列的耦合需求。三維結(jié)構(gòu)通過垂直堆疊技術(shù)，將多芯MT-FA（Multi-FiberArray）的通道數(shù)從12芯提升至48芯甚至更高，同時(shí)利用硅基波導(dǎo)的立體折射特性，實(shí)現(xiàn)模場(chǎng)直徑（MFD）的精確匹配。例如，采用超高數(shù)值孔徑（UHNA）光纖與標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的拼接工藝，可將模場(chǎng)從3.2μm轉(zhuǎn)換至9μm，插損控制在0.2dB以下。這種三維集成方案不僅縮小了光模塊體積，更通過V槽基板的亞微米級(jí)精度（±0.3μm公差），確保多芯并行傳輸時(shí)的通道均勻性，滿足AI算力集群對(duì)長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)載數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性要求。此外，三維結(jié)構(gòu)還兼容共封裝光學(xué)（CPO）架構(gòu)，通過將MT-FA直接嵌入光引擎內(nèi)部，減少外部連接損耗，為未來3.2T光模塊的研發(fā)奠定物理層基礎(chǔ)。三維光子互連芯片可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的需求進(jìn)行靈活部署。

在三維感知與成像系統(tǒng)中，多芯MT-FA光組件的創(chuàng)新應(yīng)用正在突破傳統(tǒng)技術(shù)的物理限制?；诙嘈竟饫w的空間形狀感知技術(shù)，通過外層螺旋光柵光纖檢測(cè)曲率與撓率，結(jié)合中心單獨(dú)光纖的溫度補(bǔ)償，可實(shí)時(shí)重建內(nèi)窺鏡或工業(yè)探頭的三維空間軌跡，精度達(dá)到0.1mm級(jí)。這種技術(shù)已應(yīng)用于醫(yī)療內(nèi)窺鏡領(lǐng)域，使傳統(tǒng)二維成像升級(jí)為三維動(dòng)態(tài)建模，醫(yī)生可通過旋轉(zhuǎn)多芯MT-FA傳輸?shù)南辔恍畔?，在手術(shù)中直觀觀察部位組織的立體結(jié)構(gòu)。更值得關(guān)注的是，該組件與計(jì)算成像技術(shù)的融合催生了新型三維成像裝置：發(fā)射光纖束傳輸結(jié)構(gòu)光，接收光纖束采集衍射圖像，通過迭代算法直接恢復(fù)目標(biāo)相位，實(shí)現(xiàn)無機(jī)械掃描的三維重建。在工業(yè)檢測(cè)場(chǎng)景中，這種方案可使汽車零部件的三維掃描速度從分鐘級(jí)提升至秒級(jí)，同時(shí)將設(shè)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(shù)的成熟，多芯MT-FA的通道密度正從24芯向48芯演進(jìn)，未來或?qū)⒃谌@示、量子通信等前沿領(lǐng)域構(gòu)建更高效的三維光互連網(wǎng)絡(luò)。三維光子互連芯片的微反射鏡結(jié)構(gòu)，為層間光路由提供高精度控制方案。河北高性能多芯MT-FA光組件三維集成

研究發(fā)現(xiàn)，三維光子互連芯片在高頻信號(hào)傳輸方面較傳統(tǒng)芯片更具優(yōu)勢(shì)。南昌多芯MT-FA光組件三維芯片互連標(biāo)準(zhǔn)

多芯MT-FA光接口的技術(shù)突破集中于材料工藝與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，其重要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在高精度制造與定制化適配能力。制造端采用超快激光加工技術(shù)，通過飛秒級(jí)脈沖對(duì)光纖端面進(jìn)行非熱熔加工，使端面粗糙度降至0.1μm以下，消除傳統(tǒng)機(jī)械研磨產(chǎn)生的亞表面損傷，從而將通道間串?dāng)_抑制在-40dB以下。結(jié)構(gòu)上，支持0°至45°多角度端面定制，可匹配不同波導(dǎo)曲率的芯片設(shè)計(jì)，例如在三維光子集成芯片中，通過45°斜端面實(shí)現(xiàn)層間光路的90°轉(zhuǎn)折，減少反射損耗。同時(shí)，組件兼容單模與多模光纖，波長(zhǎng)范圍覆蓋850nm至1650nm，支持從100G到1.6T的傳輸速率升級(jí)。在可靠性方面，經(jīng)過200次插拔測(cè)試后，插損變化量小于0.1dB，工作溫度范圍擴(kuò)展至-25℃至+70℃，可適應(yīng)數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算等復(fù)雜環(huán)境。隨著三維光子芯片向更高集成度演進(jìn)，多芯MT-FA光接口的通道數(shù)預(yù)計(jì)將在2026年突破256通道，成為構(gòu)建光速高架橋式芯片互連網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。南昌多芯MT-FA光組件三維芯片互連標(biāo)準(zhǔn)