SiPC 2021 | 海光芯創(chuàng)陳曉剛：高效耦合與檢測(cè)是硅光模塊量產(chǎn)的必要條件

  ICC訊 2021年10月28日，武漢光博會(huì)期間，蘇州海光芯創(chuàng)光電科技股份有限公司首席科學(xué)家陳曉剛博士受邀在第四屆中國(guó)硅光產(chǎn)業(yè)論壇（SiPC 2021）上發(fā)表《硅光技術(shù)最新進(jìn)展機(jī)器在超高速光交換網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用》行業(yè)報(bào)告。陳博士表示光子集成經(jīng)歷了從分立器件、集成器件再到集成模塊、集成系統(tǒng)。硅本身不是很理想的發(fā)光材料。電子集成的核心器件尺寸再幾個(gè)到十幾個(gè)納米，而光子集成則是毫米級(jí)。

  硅光高速模塊的基本架構(gòu)，包括Driver/TIA、SiP Rx/Tx等，現(xiàn)階段的硅光PIC結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)、制造和調(diào)測(cè)。這類硅光PIC的光學(xué)性能可預(yù)測(cè)性較高，傳輸損耗低，芯片的一致性和可靠性易保障，利于大規(guī)模生產(chǎn)并，認(rèn)為硅光PIC和光纖的連接方案的效率是產(chǎn)品成功的關(guān)鍵。在硅光技術(shù)平臺(tái)上，使光模塊達(dá)到800G/1.6T以上總帶寬的方案，主要通過三個(gè)維度的技術(shù)革新：光的并行傳輸特性、更高階的編碼方案、提高調(diào)制器的調(diào)制速率和光電探測(cè)器的檢測(cè)速率。

  超高速硅光模塊的集成方案，包括片上集成、一體化封裝(CPO)，而硅光模塊的封測(cè)要重點(diǎn)關(guān)注光纖與硅光波導(dǎo)的耦合，在將光源和硅光芯片實(shí)現(xiàn)單片集成之前，如何將激光信號(hào)有效地耦合到生產(chǎn)過程中的晶圓上，完成切割前的產(chǎn)品檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)硅光芯片大規(guī)模量產(chǎn)的必要條件。海光芯創(chuàng)打造Wafer in，Module out硅光封測(cè)與制造平臺(tái)，擁有硅光芯片的晶圓級(jí)封測(cè)平臺(tái)、Die bonding和Wire bonding自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)化多通道耦合，硅光引擎和模塊的校準(zhǔn)測(cè)試平臺(tái)。通過和硅光芯片生產(chǎn)廠商的合作，公司已經(jīng)基本建立硅光模塊的生產(chǎn)，封裝和自動(dòng)測(cè)試能力。

  最后，陳博士還提到硅光未來方向的展望，例如芯片級(jí)光互連網(wǎng)絡(luò)的單片集成的光電一體化芯片、硅光器件于微電子芯片的集成，可編程光子芯片、片上實(shí)驗(yàn)室以及可穿戴設(shè)備等。