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              技術支持
              光模塊技術發展
              發布者 : admin 發布時間 : 2021/03/16 09:03:33



              從早期的固定電話,到2G、3G無線通信基本都是基于電的通信方式。但受限于電纜本身的特性無法實現高速率信號的長距離傳輸。用電傳輸信號,隨著傳輸距離增加頻率越高,損耗越大,信號變形越厲害,從而引起了接收機的判斷錯誤,導致通信失敗。為了克服這個限制,光通訊應運而生,隨之亦帶動了對光模塊的需求。


              光模塊自身進化經歷了速率提升、封裝形式改變、接入應用改變和功能提升等方面。其中SFP(Small Form-Factor Pluggable)的收發模塊,也稱為小封裝可插拔模塊,支持熱插拔(即沒有切斷電源時光模塊可以連接或斷開設備),即插即用。由于光通訊技術的不斷發展,SFP的速率也越做越高,從1.25G、2.5G、4G、6G、到了10Gb/s以后,原先的封裝大小已無法滿足,因此定義了新的標準XFP(10Gb/s速率的可插拔光模塊)。隨著集成工藝的提升,可以實現將XFP裝進SFP,這種新的SFP收發模塊稱作SPF+,即增強型SFP模塊。SFP和SFP+尺寸大小無異,但比早期的XFP光模塊外觀尺寸縮小了約30%。


              而隨著5G時代的到來,硅光模塊有望成為推動光通訊產業新動力。硅光子技術是基于硅和硅基襯底材料(如SiGe/Si、SOI等),利用現有CMOS工藝進行光器件開發和集成的新一代技術,結合了集成電路技術的超大規模、超高精度制造的特性和光子技術超高速率、超低功耗的優勢,是應對摩爾定律失效的顛覆性技術。硅光模塊優勢十分明顯,包括低能耗、低成本、帶寬大、傳輸速率高等。但同時由于硅光芯片在材料和生產技術方面的復雜,目前仍存在著明顯的劣勢,比如成本高、技術成熟度低等。目前仍難以實現單片硅光集成,而是需要以硅為襯底,外接激光器,實現混合集成。


              硅基光混合集成(OEIC)可以說是過渡方案,即在硅的襯底上,實現光子的傳輸。其分為單片集成和混合集成。目前,光波復用/解復用、光波長調諧和變換等器件已可實現單芯片集成,而光模塊需要混合集成。雖然混合集成是過渡方案,但使得硅光技術在光模塊領域有了落地的應用。


              混合集成方案是在硅基上同時制造出電子器件和光子器件,將電子器件(Si-Ge量子器件、HBT、CMOS、射頻器件、隧道二極管等)、光子器件(激光器、探測器、光開關、光調制器等)、光波導回路集成在同一硅片或SOI上。當前,硅基探測器(Ge探測器)、光調制器(SiGe調制器)、光開關、光波導等均已實現了突破,激光器是最大瓶頸,但也有了Si基量子級聯激光器、硅納米晶體激光器、硅基III-IV族異質結構混合型激光器、混合型面發射激光器等初步方案,混合集成方案亦逐步成熟并進入商用階段。


              廣東愛晟電子科技有限公司已專注于光模塊熱敏芯片的研發超過14年,愛晟電子生產的光模塊熱敏芯片具有高精度、高可靠、高靈敏等特點,能有效地保證光模塊的工作溫度,防止過熱導致光模塊損壞。






              參考數據:


              格菲資本《什么是光模塊?行業分析及行業重點公司剖析》


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