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(dǎo)結(jié)構(gòu),構(gòu)建了立體化的光信號傳輸網(wǎng)絡(luò)。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(xùn)練集群的算力擴展提供了關(guān)鍵支撐。Lightmatter的L200系列采用冗余設(shè)計,確保光引擎的激光集成可靠性。廣東多芯MT-FA光組件在三維系統(tǒng)中的應(yīng)用

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(shù)要求,多芯MT-FA光耦合器作為重要組件,正通過其獨特的結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(guān)鍵技術(shù)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(shù)將回波損耗控制在-55dB以下。這種設(shè)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(xùn)練集群的芯片間光互連提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。廣東多芯MT-FA光組件在三維系統(tǒng)中的應(yīng)用三維光子互連芯片采用綠色制造工藝,減少生產(chǎn)過程中的能源消耗與污染。

從技術(shù)實現(xiàn)層面看,三維光子芯片與多芯MT-FA的協(xié)同設(shè)計突破了傳統(tǒng)二維平面的限制。三維光子芯片通過硅基光電子學(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-曾德爾干涉儀等結(jié)構(gòu),實現(xiàn)光信號的調(diào)制、濾波與路由。而多芯MT-FA組件則通過高精度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)精確對準(zhǔn),形成芯片-光纖-芯片的無縫連接。這種方案不僅降低了系統(tǒng)布線復(fù)雜度,更通過減少電光轉(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,可使單模塊功耗較傳統(tǒng)方案降低30%以上,同時支持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,該方案在模場轉(zhuǎn)換、保偏傳輸?shù)葓鼍跋碌膽?yīng)用潛力進一步釋放,為下一代數(shù)據(jù)中心、超級計算機及6G通信網(wǎng)絡(luò)提供了高性能、低成本的解決方案。
多芯MT-FA光纖陣列作為光通信領(lǐng)域的關(guān)鍵組件,正通過高密度集成與低損耗特性重塑數(shù)據(jù)中心與AI算力的連接架構(gòu)。其重要設(shè)計基于V形槽基片實現(xiàn)光纖陣列的精密排列,單模塊可集成8至24芯光纖,相鄰光纖間距公差控制在±0.5μm以內(nèi),確保多通道光信號傳輸?shù)木鶆蛐耘c穩(wěn)定性。在400G/800G光模塊中,MT-FA通過研磨成42.5°反射鏡的端面設(shè)計,實現(xiàn)光信號的全反射耦合,將插入損耗壓縮至0.35dB以下,回波損耗提升至60dB以上,明顯降低信號衰減與反射干擾。這種設(shè)計尤其適用于硅光模塊與相干光通信場景,其中保偏型MT-FA可維持光波偏振態(tài)穩(wěn)定,支持相干接收技術(shù)的高靈敏度需求。隨著1.6T光模塊技術(shù)演進,MT-FA的通道密度與集成度持續(xù)突破,通過MPO/MT轉(zhuǎn)FA扇出結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)單模塊48芯甚至更高密度的并行傳輸,滿足AI訓(xùn)練中海量數(shù)據(jù)實時交互的帶寬需求。其工作溫度范圍覆蓋-40℃至+85℃,適應(yīng)數(shù)據(jù)中心嚴苛環(huán)境,成為高可靠性光互連的重要選擇。三維光子互連芯片的化學(xué)鍍銅工藝,解決深孔電鍍填充缺陷問題。

三維集成技術(shù)對MT-FA組件的性能優(yōu)化體現(xiàn)在多維度協(xié)同創(chuàng)新上。首先,在空間利用率方面,三維堆疊結(jié)構(gòu)使光模塊內(nèi)部布線密度提升3倍以上,單模塊可支持的光通道數(shù)從16路擴展至48路,直接推動數(shù)據(jù)中心機架級算力密度提升。其次,通過引入飛秒激光直寫技術(shù),可在三維集成基板上直接加工復(fù)雜光波導(dǎo)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)MT-FA陣列與透鏡陣列、隔離器等組件的一體化集成,減少傳統(tǒng)方案中分立器件的對接損耗。例如,在相干光通信場景中,三維集成的保偏MT-FA陣列可將偏振態(tài)保持誤差控制在0.1°以內(nèi),明顯提升相干接收機的信噪比。此外,該方案通過優(yōu)化熱管理設(shè)計,采用微熱管與高導(dǎo)熱材料復(fù)合結(jié)構(gòu),使MT-FA組件在85℃高溫環(huán)境下仍能保持通道間功率差異小于0.5dB,滿足AI算力中心7×24小時連續(xù)運行需求。從系統(tǒng)成本角度看,三維集成方案通過減少光模塊內(nèi)部連接器數(shù)量,可使單通道傳輸成本降低40%,為大規(guī)模AI基礎(chǔ)設(shè)施部署提供經(jīng)濟性支撐。三維光子互連芯片的垂直堆疊設(shè)計,為芯片內(nèi)部的熱量管理提供了更大的空間。哈爾濱高性能多芯MT-FA光組件三維集成
在數(shù)據(jù)中心和云計算領(lǐng)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。廣東多芯MT-FA光組件在三維系統(tǒng)中的應(yīng)用
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,正推動光通信向超高速、低功耗方向演進。傳統(tǒng)光模塊受限于二維布局,其散熱與信號完整性在密集部署時面臨挑戰(zhàn),而三維架構(gòu)通過分層設(shè)計實現(xiàn)了熱源分散與信號隔離。多芯MT-FA組件在此背景下,通過集成保偏光纖與高精度對準(zhǔn)技術(shù),確保了多通道光信號的同步傳輸。例如,支持波長復(fù)用的MT-FA模塊,可在同一光波導(dǎo)中傳輸不同波長的光信號,每個波長通道單獨承載數(shù)據(jù)流,使單模塊傳輸容量提升至1.6Tbps。這種并行化設(shè)計不僅提升了帶寬密度,更通過減少模塊間互聯(lián)需求降低了系統(tǒng)功耗。進一步地,三維光子互連系統(tǒng)中的MT-FA模塊支持動態(tài)重構(gòu)功能,可根據(jù)算力需求實時調(diào)整光路連接。例如,在AI訓(xùn)練場景中,模塊可通過軟件定義光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),動態(tài)分配光通道至高負載計算節(jié)點,實現(xiàn)資源的高效利用。技術(shù)驗證表明,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、超級計算機及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)變升級提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。廣東多芯MT-FA光組件在三維系統(tǒng)中的應(yīng)用