數據中心內部空間有限,如何在有限的空間內實現更高的集成度是工程師們需要面對的重要問題。三維光子互連芯片通過三維集成技術,可以在有限的芯片面積上進一步增加器件的集成密度,提高芯片的集成度和性能。三維光子集成結構不僅可以有效避免波導交叉和信道噪聲問題,還可以在物理上實現更緊密的器件布局。這種高集成度的設計使得三維光子互連芯片在數據中心應用中能夠靈活部署,適應不同的應用場景和需求。同時,三維光子集成技術也為未來更高密度的光子集成提供了可能性和技術支持。三維光子互連芯片的噴砂法TGV工藝,提升玻璃基板加工效率。青海多芯MT-FA光組件在三維芯片中的集成

三維光子互連芯片支持更高密度的數據集成,為信息技術領域的發展帶來了廣闊的應用前景。在數據中心和云計算領域,三維光子互連芯片能夠實現高速、高效的數據傳輸和處理,提高數據中心的運行效率和可靠性。在高速光通信領域,三維光子互連芯片可以支持更遠距離、更高容量的光信號傳輸,滿足未來通信網絡的需求。此外,三維光子互連芯片還可以應用于光計算和光存儲領域。在光計算方面,三維光子互連芯片能夠支持大規模并行計算,提高計算速度和效率;在光存儲方面,三維光子互連芯片可以實現高密度、高速率的數據存儲和檢索。寧波三維光子芯片多芯MT-FA光互連架構三維光子互連芯片采用ALD沉積工藝,解決微孔內絕緣層均勻覆蓋難題。

多芯MT-FA光纖陣列作為光通信領域的關鍵組件,正通過高密度集成與低損耗特性重塑數據中心與AI算力的連接架構。其重要設計基于V形槽基片實現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,確保多通道光信號傳輸的均勻性與穩定性。在400G/800G光模塊中,MT-FA通過研磨成42.5°反射鏡的端面設計,實現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可維持光波偏振態穩定,支持相干接收技術的高靈敏度需求。隨著1.6T光模塊技術演進,MT-FA的通道密度與集成度持續突破,通過MPO/MT轉FA扇出結構,可實現單模塊48芯甚至更高密度的并行傳輸,滿足AI訓練中海量數據實時交互的帶寬需求。其工作溫度范圍覆蓋-40℃至+85℃,適應數據中心嚴苛環境,成為高可靠性光互連的重要選擇。
光混沌保密通信是利用激光器的混沌動力學行為來生成隨機且不可預測的編碼序列,從而實現數據的安全傳輸。在三維光子互連芯片中,通過集成高性能的混沌激光器,可以生成復雜的光混沌信號,并將其應用于數據加密過程。這種加密方式具有極高的抗能力,因為混沌信號的非周期性和不可預測性使得攻擊者難以通過常規手段加密信息。為了進一步提升安全性,還可以將信道編碼技術與光混沌保密通信相結合。例如,利用LDPC(低密度奇偶校驗碼)等先進的信道編碼技術,對光混沌信號進行進一步編碼處理,以增加數據傳輸的冗余度和糾錯能力。這樣,即使在傳輸過程中發生部分數據丟失或錯誤,也能通過解碼算法恢復出原始數據,確保數據的完整性和安全性。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。

在光電融合層面,高性能多芯MT-FA的三維集成方案通過異構集成技術將光學無源器件與有源芯片深度融合,構建了高密度、低功耗的光互連系統。例如,將光纖陣列與隔離器、透鏡陣列(LensArray)進行一體化封裝,利用UV膠與353ND系列混合膠水實現結構粘接與光學定位,既簡化了光模塊的耦合工序,又通過隔離器的單向傳輸特性抑制了光反射噪聲,使信號誤碼率降低至10^-12以下。針對硅光子集成場景,模場直徑轉換(MFD)FA組件通過拼接超高數值孔徑單模光纖與標準單模光纖,實現了模場從3.2μm到9μm的無損過渡,配合三維集成工藝將波導層厚度控制在200μm以內,使光耦合效率提升至95%。此外,該方案支持定制化設計,可根據客戶需求調整端面角度、通道數量及波長范圍,例如在相干光通信系統中,保偏型MT-FA通過V槽固定保偏光纖帶,維持光波偏振態的穩定性,結合AWG(陣列波導光柵)實現4通道CWDM4信號的復用與解復用,單根光纖傳輸容量可達1.6Tbps。這種高度靈活的三維集成架構,為數據中心、超級計算機等場景提供了從100G到1.6T速率的全系列光互連解決方案。在人工智能領域,三維光子互連芯片能夠加速神經網絡的訓練和推理過程。河南多芯MT-FA光組件三維芯片互連技術
三維光子互連芯片的光電器件微型化,推動便攜智能設備的性能提升。青海多芯MT-FA光組件在三維芯片中的集成
三維光子芯片多芯MT-FA光互連架構作為光通信領域的前沿技術,正通過空間維度拓展與光學精密耦合的雙重創新,重塑數據中心與AI算力集群的互連范式。傳統二維光子芯片受限于平面波導布局,在多通道并行傳輸時面臨信號串擾與集成密度瓶頸,而三維架構通過層間垂直互連技術,將光信號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,實現了8芯至24芯光纖的高密度并行集成。例如,在400G/800G光模塊中,該架構通過垂直堆疊的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對準精度,使單通道插入損耗降至0.35dB以下,回波損耗超過60dB。這種設計不僅將光互連密度提升至傳統方案的3倍,更通過層間波導耦合技術,在10mm2芯片面積內實現了80通道并行傳輸,單位面積數據密度達5.3Tb/s/mm2,為AI訓練集群中數萬張GPU卡的高速互連提供了物理層支撐。青海多芯MT-FA光組件在三維芯片中的集成