在高頻信號(hào)傳輸中，速度是決定性能的關(guān)鍵因素之一。光子互連利用光子在光纖或波導(dǎo)中傳播的特性，實(shí)現(xiàn)了接近光速的數(shù)據(jù)傳輸。與電信號(hào)在銅纜中傳輸相比，光信號(hào)的傳播速度要快得多，從而帶來(lái)了極低的傳輸延遲。這種低延遲特性對(duì)于實(shí)時(shí)性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景尤為重要，如高頻交易、遠(yuǎn)程手術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)等。隨著數(shù)據(jù)量的破壞性增長(zhǎng)，對(duì)傳輸帶寬的需求也在不斷增加。傳統(tǒng)的銅互連技術(shù)受限于電信號(hào)的物理特性，其傳輸帶寬難以大幅提升。而光子互連則通過(guò)光信號(hào)的多波長(zhǎng)復(fù)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了極高的傳輸帶寬。光子信號(hào)在光纖中傳播時(shí)，可以復(fù)用在不同的波長(zhǎng)上，從而大幅增加可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。這使得光子互連能夠輕松滿足未來(lái)高頻信號(hào)傳輸對(duì)帶寬的極高要求。Lightmatter的L200芯片，通過(guò)彈性設(shè)計(jì)保障高帶寬下的信號(hào)穩(wěn)定性。蘭州三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件

高密度多芯MT-FA光組件的三維集成技術(shù)，是光通信領(lǐng)域突破傳統(tǒng)二維封裝物理極限的重要路徑。該技術(shù)通過(guò)垂直堆疊與互連多個(gè)MT-FA芯片層，將多芯并行傳輸能力從平面擴(kuò)展至立體空間，實(shí)現(xiàn)通道密度與傳輸效率的指數(shù)級(jí)提升。例如，在800G/1.6T光模塊中，三維集成的MT-FA組件可通過(guò)硅通孔（TSV）技術(shù)實(shí)現(xiàn)48芯甚至更高通道數(shù)的垂直互連，其單層芯片間距可壓縮至50微米以下，較傳統(tǒng)2D封裝減少70%的橫向占用面積。這種立體化設(shè)計(jì)不僅解決了高密度光模塊內(nèi)部布線擁堵的問(wèn)題，更通過(guò)縮短光信號(hào)垂直傳輸路徑，將信號(hào)延遲降低至傳統(tǒng)方案的1/3，同時(shí)通過(guò)優(yōu)化層間熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，使組件在100W/cm2熱流密度下的溫度波動(dòng)控制在±5℃以內(nèi)，滿足AI算力集群對(duì)光模塊穩(wěn)定性的嚴(yán)苛要求。成都三維光子互連系統(tǒng)多芯MT-FA光模塊三維光子互連芯片的等離子體激元效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)納米尺度光場(chǎng)約束。

多芯MT-FA光組件作為三維光子互連技術(shù)的重要載體，通過(guò)精密的多芯光纖陣列設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)在微米級(jí)空間內(nèi)的高效并行傳輸。其重要優(yōu)勢(shì)在于將多根單模/多模光纖以陣列形式集成于MT插芯中，配合45°或8°~42.5°的定制化端面研磨工藝，形成全反射光路，使光信號(hào)在芯片間傳輸時(shí)的插入損耗可低至0.35dB，回波損耗超過(guò)60dB。這種設(shè)計(jì)不僅突破了傳統(tǒng)電子互連的帶寬瓶頸，更通過(guò)三維堆疊技術(shù)將光子器件與電子芯片直接集成，例如在800G/1.6T光模塊中，MT-FA組件可承載2304條并行光通道，單位面積數(shù)據(jù)密度達(dá)5.3Tb/s/mm2，相比銅線互連的能效提升超90%。其應(yīng)用場(chǎng)景已從數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展至AI訓(xùn)練集群，在400G/800G光模塊中，MT-FA通過(guò)保偏光纖陣列與硅光芯片的耦合，實(shí)現(xiàn)了80通道并行傳輸下的總帶寬800Gb/s，單比特能耗只50fJ，為高密度計(jì)算提供了低延遲、高可靠性的光互連解決方案。

三維光子互連芯片支持更高密度的數(shù)據(jù)集成，為信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了廣闊的應(yīng)用前景。在數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算領(lǐng)域，三維光子互連芯片能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高效的數(shù)據(jù)傳輸和處理，提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率和可靠性。在高速光通信領(lǐng)域，三維光子互連芯片可以支持更遠(yuǎn)距離、更高容量的光信號(hào)傳輸，滿足未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)的需求。此外，三維光子互連芯片還可以應(yīng)用于光計(jì)算和光存儲(chǔ)領(lǐng)域。在光計(jì)算方面，三維光子互連芯片能夠支持大規(guī)模并行計(jì)算，提高計(jì)算速度和效率；在光存儲(chǔ)方面，三維光子互連芯片可以實(shí)現(xiàn)高密度、高速率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索。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。

三維光子互連技術(shù)通過(guò)電子與光子芯片的垂直堆疊，為MT-FA開(kāi)辟了全新的應(yīng)用維度。傳統(tǒng)電互連在微米級(jí)銅線傳輸中面臨能耗與頻寬瓶頸，而三維光子架構(gòu)將光通信收發(fā)器直接集成于芯片堆疊層，利用2304個(gè)微米級(jí)銅錫鍵合點(diǎn)構(gòu)建光子立交橋，實(shí)現(xiàn)800Gb/s總帶寬與5.3Tb/s/mm2的單位面積數(shù)據(jù)密度。在此架構(gòu)中，MT-FA作為光信號(hào)進(jìn)出芯片的關(guān)鍵接口，通過(guò)定制化端面角度（如8°至42.5°）與模斑轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)與三維光子層的高效耦合。例如，采用45°端面MT-FA可完成垂直光路耦合，減少光信號(hào)在層間傳輸?shù)膿p耗；而集成Lens的FA模塊則能優(yōu)化光斑匹配，提升耦合效率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，三維光子互連架構(gòu)下的MT-FA通道能耗可低至50fJ/bit，較傳統(tǒng)方案降低70%，同時(shí)通過(guò)分布式回?fù)p檢測(cè)技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)FA內(nèi)部微裂紋與光纖微彎，將產(chǎn)品失效率控制在0.3%以下。隨著AI算力需求向Zettaflop級(jí)邁進(jìn)，三維光子互連與MT-FA的深度融合將成為突破芯片間通信瓶頸的重要路徑，推動(dòng)光互連技術(shù)向更高密度、更低功耗的方向演進(jìn)。汽車(chē)智能駕駛系統(tǒng)中，三維光子互連芯片助力多傳感器數(shù)據(jù)快速融合處理。成都三維光子互連系統(tǒng)多芯MT-FA光模塊

三維光子互連芯片的故障檢測(cè)技術(shù)研發(fā)，提升設(shè)備運(yùn)維的效率與準(zhǔn)確性。蘭州三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件

多芯MT-FA光纖連接與三維光子互連的協(xié)同創(chuàng)新，正推動(dòng)光通信向更高集成度與更低功耗方向演進(jìn)。在800G/1.6T光模塊領(lǐng)域，MT-FA組件通過(guò)精密陣列排布技術(shù)，將光纖直徑壓縮至125微米量級(jí)，同時(shí)保持0.3dB以下的插入損耗。這種設(shè)計(jì)使得單個(gè)光模塊可集成128個(gè)并行通道，較傳統(tǒng)方案密度提升4倍。三維光子互連架構(gòu)則進(jìn)一步優(yōu)化了光信號(hào)的路由效率：通過(guò)波長(zhǎng)復(fù)用技術(shù)，同一波導(dǎo)可同時(shí)傳輸16個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，每個(gè)波長(zhǎng)承載50Gbps數(shù)據(jù)流，總帶寬達(dá)800Gbps。在制造工藝層面，光子器件與MT-FA的集成采用28納米CMOS兼容工藝，通過(guò)深紫外光刻與反應(yīng)離子蝕刻技術(shù)，在硅基底上構(gòu)建出三維光波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。這種工藝不僅降低了制造成本，更使光子互連層的厚度控制在5微米以內(nèi)，與電子芯片的堆疊間隙精確匹配。蘭州三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件