國(guó)內(nèi)首款1.6Tb/s硅光互連芯片在NOEIC完成研制

  隨著超級(jí)計(jì)算、人工智能、5G等新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展，全球數(shù)據(jù)交換需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，光收發(fā)模塊市場(chǎng)已達(dá)千億。目前，國(guó)際上400G光模塊進(jìn)入商用部署階段，800G光模塊樣機(jī)研制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在推進(jìn)中。2021年12月13日，針對(duì)1.6T光接口的MSA(Multi-Source Agreement，多源協(xié)議)行業(yè)聯(lián)盟宣布成立，宣告1.6Tb/s光模塊將成為下一步全球競(jìng)相追逐的熱點(diǎn)。然而，1.6Tb/s光芯片在速率、集成度、封裝技術(shù)等方面都具有極高挑戰(zhàn)，國(guó)際上還沒(méi)有明確和完善的解決方案。

以太網(wǎng)聯(lián)盟預(yù)測(cè)2023年后數(shù)據(jù)速率將達(dá)到1.6TE

  近日，國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心(NOEIC)、鵬城實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)信息通信科技集團(tuán)光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、武漢光迅科技股份有限公司，在國(guó)內(nèi)率先完成了1.6Tb/s硅基光收發(fā)芯片的聯(lián)合研制和功能驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)硅光芯片技術(shù)向Tb/s級(jí)的首次跨越。研究人員分別在單顆硅基光發(fā)射芯片和硅基光接收芯片上集成了8個(gè)通道高速電光調(diào)制器和高速光電探測(cè)器，每個(gè)通道可實(shí)現(xiàn)200Gb/s PAM4高速信號(hào)的光電和電光轉(zhuǎn)換，最終經(jīng)過(guò)芯片封裝和系統(tǒng)傳輸測(cè)試，完成了單片容量高達(dá)8×200Gb/s光互連技術(shù)驗(yàn)證。該工作刷新了國(guó)內(nèi)此前單片光互連速率和互連密度的最好水平，展現(xiàn)出硅光技術(shù)的超高速、超高密度、高可擴(kuò)展性等突出優(yōu)勢(shì)，為下一代數(shù)據(jù)中心內(nèi)的寬帶互連提供了可靠的光芯片解決方案。

1.6Tb/s 硅基光發(fā)射芯片

1.6Tb/s 硅基光接收芯片

200Gb/s PAM4硅基光調(diào)制器發(fā)射眼圖

200Gb/s PAM4硅基光探測(cè)器接收眼圖

  NOEIC一直致力于推動(dòng)高端光電子芯片的技術(shù)演進(jìn)、國(guó)內(nèi)首產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。近年來(lái)，在超高速光收發(fā)芯片技術(shù)上獲得持續(xù)突破，相繼研制出一系列新型的超100Gbaud硅光調(diào)制器和探測(cè)器成果，先后在Nature Communications、IEEE JSSC、ECOC PDP、ACP PDP上發(fā)布，并入選“中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展”、“中國(guó)半導(dǎo)體十大研究進(jìn)展”，面向Tb/s光模塊作出了充分的技術(shù)儲(chǔ)備。

  NOEIC同時(shí)積極參與和推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，牽頭中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)“100GBaud及以上高速光收發(fā)器件研究”、“800G光收發(fā)合一模塊：4×200G”標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)高速光模塊行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定貢獻(xiàn)力量。國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心將繼續(xù)聯(lián)合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位，共同完成相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化等工作，力爭(zhēng)為我國(guó)信息光電子行業(yè)提速升級(jí)、快速占據(jù)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)提供有力支撐。