法國(guó)CEA-Leti領(lǐng)銜研制出全封裝CWDM硅光模塊

在歐盟COSMICC項(xiàng)目支持下，法國(guó)CEA-Leti牽頭研制出全封裝CWDM光收發(fā)器硅光子模塊，速度可達(dá)100Gb/s

  ICC訊 法國(guó)原子能委員會(huì)電子與信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(CEA-Leti)在歐盟COSMICC項(xiàng)目支持下，成功展示全封裝粗波分復(fù)用(CWDM)光收發(fā)器模塊，每根光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率為100Gb/s，光電芯片上還集成有一個(gè)低功耗電芯片。

來源：newelectronics

  2015年12月，歐盟在“地平線2020”(H2020)啟動(dòng)了為期3年的“以極低成本實(shí)現(xiàn)突破性互連的板級(jí)集成收發(fā)機(jī)的CMOS解決方案”(COSMICC)項(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)硅光電收發(fā)機(jī)的大量商業(yè)化，滿足數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)使用。

  COSMICC項(xiàng)目由CEA-Leti牽頭，成員包括(1)產(chǎn)業(yè)界的意法半導(dǎo)體(ST)、Vario-Optics、希捷(Seagate)、菲尼薩(Finisar)，(2)學(xué)術(shù)和機(jī)構(gòu)的巴黎南大學(xué)、帕維亞大學(xué)、南安普敦大學(xué)光學(xué)研究中心、圣安德魯斯大學(xué)、科克技術(shù)學(xué)院，(3)咨詢機(jī)構(gòu)的Ayming。

  該項(xiàng)目已于2019年11月30日結(jié)束。

  據(jù)CEA-Leti表示，關(guān)鍵的突破是在硅(Si)上開發(fā)寬帶和對(duì)溫度不敏感的氮化硅(SiN)多路復(fù)用組件，在Si/SiN芯片上集成混合式Ⅲ-V/Si激光器，以及通過SiN和聚合物波導(dǎo)的新型高計(jì)數(shù)絕熱纖維耦合技術(shù)。

  在研究成果上，從意法半導(dǎo)體的硅光電集成平臺(tái)開始，COSMICC項(xiàng)目已開發(fā)出可封裝的CWDM硅光電收發(fā)器，每根光纖的傳輸速率為100Gb/s，可擴(kuò)展至400Gb/s，還實(shí)現(xiàn)了包括硅光子芯片及其電子控制芯片的3D封裝。

  硅光電芯片集成了高性能50Gb/s NRZ光調(diào)制器和光電檢測(cè)器，以及一個(gè)兩通道CWDM多路復(fù)用器和多路分解器?？刂齐娮悠骷堰M(jìn)行了優(yōu)化以限制能耗，在50Gb/s數(shù)據(jù)速率下，每個(gè)通道的功耗降至5.7pJ/bit。該硅光電收發(fā)器以50Gb/s的速率復(fù)用兩個(gè)波長(zhǎng)，滿足數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算機(jī)不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)通信和降低能耗需求。

  項(xiàng)目已經(jīng)在增強(qiáng)型SiN硅光子平臺(tái)上構(gòu)建了支持更高數(shù)據(jù)速率數(shù)據(jù)中心互連的構(gòu)建模塊庫(kù)，其中包括新型寬帶和無熱SiN器件及混合Ⅲ-V/Si激光器。SiN對(duì)溫度的敏感性比硅低10倍，通過消除溫度控制的需求，SiN能夠顯著降低收發(fā)器的成本和功耗，從而有助于降低大型數(shù)據(jù)中心的熱量輸出和冷卻成本。

  COSMICC項(xiàng)目還開發(fā)了實(shí)現(xiàn)200Gb/s甚至更高傳輸速率所需的所有組成模塊，無需再對(duì)4個(gè)50Gb/s波長(zhǎng)進(jìn)行溫度控制并聚集大量光纖。

  在價(jià)值和意義上，該演示為技術(shù)的發(fā)展打開了道路，該技術(shù)將降低成本、功耗和封裝復(fù)雜性，并為達(dá)到每秒超過Tb/s的超高集合數(shù)據(jù)速率開辟了道路。

  負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的CEA-Leti科學(xué)家SégolèneOlivier表示，研發(fā)50Gb/s速度的調(diào)制器和光電檢測(cè)器，以及與控制電子設(shè)備的共同集成，是一項(xiàng)突破，從而實(shí)現(xiàn)了低功耗100Gb/s收發(fā)器模塊。新組成模塊對(duì)于解決低成本和低能耗的每秒千兆位收發(fā)器的需求至關(guān)重要，以維持?jǐn)?shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流量的指數(shù)增長(zhǎng)。COSMICC的技術(shù)將以傳統(tǒng)WDM收發(fā)器無法滿足的比特成本滿足巨大的市場(chǎng)需求?！?

  信息來源

  https://www.newelectronics.co.uk/electronics-news/silicon-photonics-module-able-to-deliver-100-gb-s/228230/