從400G到800G，光芯片該如何滿足光纖光通信發展？

  ICC訊“蓬勃發展”——這是近年電信及數通市場的真實寫照。

  電信方面，“5G”“千兆網”成為熱門詞匯。據預測，2022年全球的5G用戶將會突破10億，比4G快了兩年，預計全球5G用戶在2027年將會突破40億。而中國5G套餐用戶近9億，千兆固定用戶5591萬，相比2021年均有較大幅度增加。

  數通方面，流量需求則是日益增加，數據中心建設也在不斷增大。智能手機用戶的增加以及視頻內容觀看量上升，全球移動網絡數據流量在兩年內翻了一番。流量的增加促進了數據中心的建設，全球主要數據中心的建設投入相比去年同期增長20%。2022年年初，我國規劃了10個國家數據中心集群，全國一體化大數據中心體系完成總體布局設計，“東數西算”工程正式全面啟動。今年以來，全國10個國家數據中心集群中：新開工項目25個，數據中心規模達54萬標準機架，算力超過每秒1350億億次浮點運算，預計“十四五”期間，大數據中心投資還將以每年超過20%的速度增長，累計帶動各方面投資將超過3萬億元。

  電信和數通需求的蓬勃發展，則直接帶動了光纖網絡的建設，對電信和數通光模塊的速率升級和數量提出了更多的需求。

  而光模塊的升級，也促進了對探測端光芯片的需求升級：

  1、寬帶寬——從單波25G到單波50G/100G，乃至寬帶寬的研發;

  2、高性能——保證大帶寬的情況下實現高響應度;

  3、高可靠性——滿足ROSA端非氣密封裝、生產過程可追溯;

  4、降成本——一直以來的話題;

  5、高產能——滿足日漸增長的市場需求。

  濱松公司為數據中心互聯光模塊及5G承載光模塊，研發了一系列具有高一致性、可靠性的InGaAs PIN PD探測器(單點、陣列、前照式、背照式)，覆蓋25 G~800 G中長距離(500 m~10 km)光模塊需求。接下來，就從寬帶寬、高性能、高可靠性、降成本、高產能這6個重要的方面，來看看濱松光纖通信用光芯片目前有了怎樣最新發展：

  寬帶寬

  濱松公司目前的InGaAs PIN PD探測器，可覆蓋從單波25G到單波100G的應用，單波200G產品也在研發中。

  高性能

  在單點產品中，除了前照式外，針對10km及更長距離的傳輸應用，濱松還可提供背照式的產品。而背照式探測器要實現高靈敏度和較好的光耦合效率，其光敏面需要一個透鏡來達到目的。濱松PD表面具有40μm光敏面的InP透鏡，大大增加了收光效率，易耦合。響應度高達0.85A/W，帶寬高達37GHz。

  而此透鏡是直接生長在芯片上的，產品良率為一個很大的問題。利用自有的獨特半導體材料生長工藝，對此，濱松可以給予極大的保障，全方位滿足數據中心中長距通信的應用需求。

  高可靠性

  濱松光纖光通信用光芯片產品采用了獨特的Mesa+Planner結構，實現了低結電容、高速、高可靠性，全系產品可支持非氣密封裝，滿足了目前光模塊的非氣密要求。

  濱松光半導體的研發史可以追溯到1958年，而從那時起一直秉承的全產線In house的理念。通過長足的發展，以及光電半導體越加廣泛的應用，逐漸拓展了類型豐富的產品，并磨練出了許多自有的獨特半導體技術。并具備了各類質量和環境資質，從工藝、制程上進一步保障了產品的高可靠性。

  濱松InGaAs探測器通過掌握核心技術——晶圓生長，芯片刻蝕，芯片切割，芯片測試，實現了所有的生產工序和測試均在內部工廠完成，保證了產品的品質。

  濱松半導體加工車間一隅

  濱松各種類型，各種封裝的探測器、LED產品

  濱松相關質量和環境資質

  降成本&高產能

  在cost down方面，濱松也推出了全新的正照式產品，采用shrink package，提供了低成本產品方案的選擇。

芯片尺寸

左：290×420×150μm;右：240×290×150μm

  而為了滿足日益增長的化合物半導體的需求，近年來濱松相繼成立了半導體產品后加工的新工廠、用于激光器的化合物半導體的前加工的工廠，目前也正在籌備生產光半導體模塊的新工廠的建設。一方面，希望通過更高的生產水平來促進探測器成本的進一步優化;另一方面，助力了產能的擴大。

2017年建成的濱松都田制作所第3棟

專門用于化合物半導體的研發和生產

  作為一家擁有60余年的光電企業，接下來，濱松也衷心希望通過不斷精進自身的技術，為高速光纖光通信的發展提供更好的可能。

  9月2日15：00，濱松工程師將帶來線上直播講座《從400G到800G，濱松的探測器方案》，濱松光通信業務產品技術負責人將為大家帶來深入分享，內容涵蓋：

  1.濱松固體事業部介紹;

  2.數通和電信光模塊行業熱點;

  3.濱松探測器方案演進。

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